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摘 要：研究小组提出了一种以作为下一代功率半导体材料而备受关注的金红石型GeO2（r-GeO2）为中心的新型金红石型氧化物半导体混晶系统（GeO2-SnO2-SiO2），同时从实验和计算两个方面证明了该系统的实用性。
关键字：新型功率半导体材料、金红石型GeO2（r-GeO2）、氧化物半导体混晶系统、功率器件、UWBG半导体
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在性能超过氧化镓的r-GeO2中，通过制造混晶控制了带隙和电导率。
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提出了一种旨在用于功率半导体的GeO2-SnO2-SiO2新型混晶系统。
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从实验和计算两个方面对混晶系统的物理常数进行了测定，获得了作为器件设计指标的相关知识。
理论上预测，r-GeO2的带隙高达4.7eV，同时具有pn双模式传导能力；此外，由于可以生长块状晶体，因此作为实现低损耗且高耐压功率器件的下一代功率半导体材料而备受关注。
本研究通过合成整个成分范围内的r-GexSn1-xO2混晶薄膜，分析其物理性质，以及采用第一性原理计算，对r-GexSn1-xO2和r-GexSi1-xO2混晶进行能带排列分析，实现了对GeO2-SnO2-SiO2混晶系统中的带隙等各种物理性质的控制，同时阐明了r-GexSn1-xO2混晶中电导率控制的可能性，以及r-GexSi1-xO2混晶作为势垒层的实用性。今后，包括r-GeO2在内的金红石型氧化物半导体的相关研发有望取得进一步进展，从而应用于制作功率器件。
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