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摘要：研究团队以世界首创的高品质单晶体n型金刚石半导体生长技术为基础，开发出n型沟道金刚石MOSFET。成功实现了掺杂低浓度磷、具有原子尺度平坦平台（Terrace）的高质量n型金刚石的晶体成长。

关键词：MOSFET、金刚石、半导体、晶体生长、磷掺杂

NIMS在世界上首次开发了基于金刚石n型沟道驱动的金属氧化膜半导体场效应晶体管（MOSFET）。该成果对于以普通电子器件IC为代表的单片集成化（在一个半导体基板内集成多个器件），实现其耐环境型互补式金属氧化膜半导体（CMOS）集成电路，以及未来深受期待的金刚石在功率电子学中的应用迈出重要的一步。

从理论上讲，金刚石半导体可以在高温、高辐射环境（核能发电的堆芯附近等）等极限环境中实现高绝缘耐压和高速开关等优良特性。

为了利用其优点，实现环境稳定性出色的控制系统的集成电路，高功能化CMOS受到期待。在CMOS结构中必须形成p型和n型的导电性沟道，但是在金刚石中具有n型沟道的MOSFET尚未能实现。

此次，NIMS的研究团队以世界首创的高品质单晶体n型金刚石半导体生长技术为基础，开发出n型沟道金刚石MOSFET。成功实现了掺杂低浓度磷、具有原子尺度平坦平台（Terrace）的高质量n型金刚石的晶体成长。

将该晶体用于沟道层的MOSFET结构，通过使用高浓度磷掺杂的金刚石作为源极和漏极的接触层，大大降低了接触电阻，确认了n型沟道的晶体管特性。作为晶体管性能的重要指标，场效应移迁移率在300℃时显示出约150cm²/V·sec的高数值，确认了其出色的高温工作特性。

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世界首个n型导电性沟道金刚石场效应晶体管