1999 Fiscal Year Annual Research Report
パルスレーザデポジション法による炭化シリコン(SiC)薄膜作製プロセスの開発
Project/Area Number |
11650307
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Research Institution | Sasebo National College of Technology |
Principal Investigator |
須田 義昭 佐世保工業高等専門学校, 教授 (20124141)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安部 久雄 長崎県窯業技術センター, 専門研究員
川崎 仁晴 佐世保工業高等専門学校, 助教授 (10253494)
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Keywords | 炭化シリコン / パルスレーザデポジション / SiC薄膜 / FT-IR / Nd:YAG Laser / 直流バイアス / オージェ電子分光 / 発光スペクトル |
Research Abstract |
炭化シリコン(SiC)はワイドバンドギャップ半導体(ポリタイプにより2.2〜3.3eVとSiの2〜3倍)であり,p,n型の荷電子制御が容易であり,絶縁破壊電圧がSiより一桁高く,熱伝導度も高いという特長がある。近年,SiCはSiやGaAsなどの既存の半導体では実現できない電力制御用の高パワー素子や高周波素子への応用の観点から注目を集めており,各国で素子応用研究が急激に立ち上げられつつある。しかし,SiCの最大かつ基本的課題は高品質・大面積のSiCウェハーおよびSiC薄膜の開発である。 本研究では,現有のパルスYAGレーザ,イオン源,高周波(または直流)バイアス電源,永久磁石(または電磁石用コイル)を併用したパルスレーザデポジション(PLD)装置によりSiC薄膜作製を行った。薄膜特性分析にオージェ電子分光分析装置,薄膜X線回折装置,走査電子顕微鏡,電子線マイクロアナライザ,フーリエ変換型赤外分光分析装置や原子間力顕微鏡等を用いた。その結果,SiC薄膜の結晶化には基板温度が非常に重要なパラメータの一つであることを明らかにした。また,ターゲットに磁場をかけることにより,SiCクラスターが減少し,膜質が大きく改善できることを明らかにした。さらに,SiCプラズマプルームからの発光スペクトルを分光分析し,発光種を同定し,SiC薄膜特性とプラズマ特性の関係について検討した。 その他の高硬度炭化物材料としてCrC,WC,TiC薄膜作製についても検討し,SiC薄膜作製プロセスと比較検討した。 研究成果の一部をJpn.J.Appl.Phys.,JFCC International Workshop on Fine Ceramics2000,BANPIS2000,第17回プラズマプロセシング研究会プロシーディングス,電気関係学会九州支部連合大会,応用物理学会九州支部大会,長崎先端技術開発協議会研究成等で発表した。
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Research Products
(12 results)
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[Publications] Y. Suda: "Characterization of Crystalline TiC Films Grown by Pulsed Nd: YAG Laser Deposition"Jpn. J. Appl. Phys.. (印刷中). (2000)
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[Publications] Y. Suda: "Characterization of Silicon Carbide Thin Films Prepared by Using Pushed Nd: YAG Laser Deposition Method"JFCC International Workshop on Fine Ceramics 2000. 60 (2000)
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[Publications] Y. Suda: "Formaiton and Properties of TiC Thin Films by Pulsed Nd: YAG Laser Deposition"BANPIS2000. 55 (2000)
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[Publications] H. Kawasaki: "Effects of Cross Magnetic Field on Thin Film Preparation by Using Nd: YAG Laser Deposition"BANPIS2000. 54 (2000)
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[Publications] H. Kawasaki: "Preparation of Large Area Uniform Thin Film by Using PLD Method in Cross Magnetic Field"第17回プラズマプロセシング研究会プロシーディングス. 367-370 (2000)
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[Publications] Y. Suda: "Silicon Carbide Thin Films Synthesized by Pulsed Laser Deposition"J. of the Korean Phys. Society. Vol. 35. S88-S91 (1999)
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[Publications] Y. Suda: "Chronium Carbide Thin Films Synthesized by Pulsed Nd: YAG Laser Deposition"Jpn. J. Appl. Phys.. Vol. 38. 3619-3621 (1999)
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[Publications] 須田義昭: "Tiターゲットを用いたパルスNd:YAGレーザによるTiC薄膜作製"応用物理学会九州支部講演予稿集. 158 (1999)
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[Publications] 土肥一哉: "PLD法によるCrCx薄膜の製作-圧力依存性-"電気関係学会九州支部連合大会論文集. 394 (1999)
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[Publications] 須田義昭: "PLD法による炭化タングステン薄膜合成"電気関係学会九州支部連合大会論文集. 393 (1999)
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[Publications] 川崎仁晴: "炭化シリコン薄膜のパルスレーザデポジション法による作製"長崎先端技術開発協議会研究成果発表会. No.140. 31-36 (1999)
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[Publications] 川崎仁晴: "磁界中PLD法によるプラズマルームの制御I-ドロップレットの軽減-"電気関係学会九州支部連合大会論文集. 295 (1999)