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パワーエレクトロニクス材料のフェムト秒レーザー加工と物性評価

Research Project

Project/Area Number 17760056
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied physics, general
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

富田 卓朗  徳島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助手 (90359547)

Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Keywordsフェムト秒レーザー / リップル構造 / レーザー加工 / 表面処理技術 / ワイドギャップ半導体 / シリコンカーバイド / 照射条件依存性 / 改質技術
Research Abstract

昨年度の結果をもとにレーザー誘起ナノ周期(リップル)構造の生成メカニズムの解明と物性分析を引き続き行った.リップル構造生成メカニズムについては照射波長程度の周期を持つ"粗い(coarse)リップル"の生成閾値が試料表面粗さの影響を受けないのに対して,照射波長の数分の一の周期をもつ"細かい(fine)リップル"の生成閾値は表面粗さの影響を大きく受けることを明らかにした.この結果は細かいリップル構造の生成はフェムト秒レーザー照射によって生成される光励起キャリアの局在化によって引き起こされているが,粗いリップルの生成は光励起キャリアの局在化には依存しないということを示唆しているものであると考えている.さらに,シリコンカーバイドにおけるリップル構造のラマン分光測定を昨年よりも高空間分解能,高検出感度で行い,細かいリップルと比較して粗いリップルではアモルファスシリコンやアモルファスカーボンのピークがアモルファスシリコンカーバイドのピークよりも相対的に強く,レーザー照射による原子結合の乖離が粗いリップルにおいてより強く起こっていることを示唆する結果を得た.さらにラマン分光分析で得られた成果をより微視的な観点から議論するため,リップル構造を断面方向に切り出した試料を収束イオンビーム法で作製し,透過型電子顕微鏡観察を行った.その結果,リップル構造にはアモルファス相,ひずみを伴う層,無欠陥シリコンカーバイド単結晶が表面から結晶内部に向かって存在していることが明らかになった.さらに,アモファス相の厚さは約50nmであり,この値はラマンスペクトルのピーク強度から吸収係数を考慮して概算した値とほぼ一致することも明らかになった.

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2007 2006 2005 Other

All Journal Article (12 results)

  • [Journal Article] Effect of surface roughening on femtosecond laser-induced ripple structures2007

    • Author(s)
      T.Tomita et al.
    • Journal Title

      Applied Physics Letters (印刷中)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Distinct Fine and Coarse Ripples on 4H-SiC Single Crystal Induced by Femtosecond Laser Irradiation2006

    • Author(s)
      T.Tomita et al.
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics Vol.45,No.16

    • NAID

      10018158053

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Source of Surface Morphological Defects Formed on 4H-SiC Homoepitaxial Films2006

    • Author(s)
      T.Okada et al.
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics Vol.45,No.10A

      Pages: 7625-7631

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Structures of Comets in a Homoepitaxially Grown 4H-SiC Film Studied by DUV Micro-Raman Spectroscopy2006

    • Author(s)
      T.Tomita et al.
    • Journal Title

      Materials Science Forum Vol.527-529

      Pages: 339-342

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Analysis of surface polarity dependent DUV Raman spectra by bond-Raman-polarizability concept2006

    • Author(s)
      T.Tomita et al.
    • Journal Title

      The abstracts of the 20th international conference on Raman spectroscopy

      Pages: 149-149

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Surface Structures of Femtosecond Laser Irradiated 4H-SiC Crystal2005

    • Author(s)
      T.Tomita et al.
    • Journal Title

      Technical digests of IQEC and PR-CLEO 2005

      Pages: 1744-1745

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Laser Microfabrication of Photoresist Rod Array Using a Microlens Array2005

    • Author(s)
      S.Matsuo et al.
    • Journal Title

      Technical digests of IQEC and PR-CLEO 2005

      Pages: 1731-1732

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Deep-ultraviolet micro-Raman investigation of surface defects in a 4H-SiC homoepitaxially grown film2005

    • Author(s)
      T.Tomita et al.
    • Journal Title

      Applied Physics Letters Vol.27, No.24

    • NAID

      120000904922

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Spin injection processes in ZnSe-based double quantum dots of diluted magnetic semiconductors2005

    • Author(s)
      T.Tomita et al.
    • Journal Title

      JOURNAL OF SUPERCONDUCTIVITY 18(3)

      Pages: 405-410

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Pump-probe spectroscopy of exciton spin injection process in diluted magnetic quantum wells2005

    • Author(s)
      K.Nishibayashi et al.
    • Journal Title

      JOURNAL OF SUPERCONDUCTIVITY 18(3)

      Pages: 399-404

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Femtosecond laser-induced ripple structures in semiconductor materials

    • Author(s)
      T.Tomita et al.
    • Journal Title

      Proceeding of the 4th International Congress on Laser Advanced Materials Processing (印刷中)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Structures of Comets in a Homoepitaxially Grown 4H-SiC Film Studied by DUV Micro-Raman Spectroscopy

    • Author(s)
      T.Tomita et al.
    • Journal Title

      Materials Science Forum (印刷中)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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