デプレッション型r-GeO2 MOSFETの動作を実証、Patentix：エンハンスメント型実現に向けた基礎に

Patentixは、ルチル型二酸化ゲルマニウム（r-GeO2）を用いて作製したデプレッション型（ノーマリオン）MOSFETの動作実証に成功した。この成果を基に今後は、p型r-GeO2の作製技術を確立していくとともに、エンハンスメント型（ノーマリオフ）MOSFETの開発に取り組む計画である。

[馬本隆綱，EE Times Japan]

p型r-GeO2の作製技術確立やエンハンスメント型MOSFET実現へ

　Patentixは2026年3月、ルチル型二酸化ゲルマニウム（r-GeO₂）を用いて作製したデプレッション型（ノーマリオン）MOSFETの動作実証に成功したと発表した。この成果を基に今後は、p型r-GeO₂の作製技術を確立していくとともに、エンハンスメント型（ノーマリオフ）MOSFETの開発に取り組む計画である。

　Patentixはこれまで、n型不純物であるSb（アンチモン）を添加したn型r-GeO₂の成膜／導電性制御技術を確立し、n+層成膜によるオーミックコンタクトの実現や、n-層成膜によるショットキーバリアダイオード（SBD）の動作実証に成功してきた。

　今回は、これまで開発した成膜技術をベースに、n型r-GeO₂のみで作製できるデプレッション型MOSFETを試作し、トランジスタの動作検証を行った。作製したr-GeO₂ MOSFETは、r-TiO₂基板上に不純物を添加したr-GeO₂膜で電流遮断層を形成。その上部に厚みが160nmのSbドープn-チャネル層と、ソース／ドレインn+層を形成した。ゲート酸化膜には膜厚が75nmのSiO₂を、電極にはPt／Tiをそれぞれ用いた。

　このデバイス構造では、負のゲート電圧を加えるとゲート絶縁膜直下から空乏層を伸ばし、ドレイン−ソース間の電流経路を遮断して電源をオフにすることができる。

作製したr-GeO₂ MOSFETの断面模式図と光学顕微鏡像［クリックで拡大］ 出所：Patentix

　作製したr-GeO₂ MOSFETの特性を評価した。この結果、ゲート電圧（V_G）によりドレイン電流（I_D）が5桁以上のオン／オフ比で変化。負のゲート電圧でドレイン電流がオフするデプレッション型トランジスタとしての動作を確認した。また、I_D−V_D特性のデータから、ドレイン電圧の増加に伴い線形から飽和特性へ移行するのが確認できた。

作製したr-GeO₂ MOSFETのI_D−V_G特性（左）とI_D−V_D特性（右）［クリックで拡大］ 出所：Patentix