Power devices based on wide-gap semiconductors have been attracting considerable attention because of their robust performance at high temperatures. To realize high-temperature modules with those devices, thermal stability is required for all the components including resistors, capacitors, etc. For example, the requirement with resistor is TCR (temperature coefficient of resistance) variation within ±10% from -40℃ to 250℃. However, existing resistors are operable within the larger TCR variation than the requirement. To solve this issue, I focused on Fe3O4 as a potential candidate and fabricated Fe3O4 thin films and investigated their TCR. By optimizing the film thickness, I succeeded to produce Fe3O4 thin film within ±6% TCR to satisfy the demand.
ワイドギャップ半導体を用いたパワーデバイスが高温状況下において優れた性能を発揮するため非常に注目されている。それらワイドギャップ半導体を用いた高温動作モジュールを実現するために、抵抗器やコンデンサーなどを含む全ての構成要素は高温においても動作できるような動作の熱安定性が要求されている。例えば、抵抗器に課される要求はTCR(抵抗率の温度依存性)の変化が-40℃から250℃という温度領域で±10%以下である。しかし既存の抵抗器はこの要求よりも大きなTCR変化を持つ。この問題を解決するために、私は候補としてFe3O4に着目し、Fe3O4薄膜を作製、そのTCRを調べた。薄膜の膜厚を最適化することによって、私は要求を達成するような±6%以下のFe3O4薄膜の作製に成功した。