2016 Fiscal Year Annual Research Report
パルス電力技術を用いた両極性パルスイオン加速器の開発とパルスイオン注入技術の創成
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15H03961
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
伊藤 弘昭 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (70302445)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大橋 隼人 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 講師 (60596659)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | パルス重イオンビーム / 両極性パルス加速器 / レーザーイオン源 / パルスイオン注入 / パルス電力技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、次世代省エネルギー半導体デバイスの１つである炭化ケイ素デバイスの実用化・多様化に向け、デバイス作製過程において伝導度を制御するための新たな半導体イオン注入技術であるパルスイオン注入法の実証を目的とする。パルスイオン注入法を実現するためにはp型・n型ドーパントの機能を有する高純度・高強度パルス重イオンビーム発生技術が必要である。今年度は昨年度に引き続きイオンビーム発生技術の開発を中心に研究を行った。
まず、両極性パルス加速器の特徴の１つであるパルス重イオンビームの純度向上の実証に向け、n型ドーパントとして機能するパルス窒素イオンビームを用いて両極性パルス加速器の２段加速実験を行った。この結果、不純物イオンビームであるプロトンビームが両極性パルス電圧によって除去されていることがわかった。また、２段加速実験に向けた適切な実験条件の知見を得ることができ、その条件に合うように実験装置の改良・整備を行い、追実験を行った結果、窒素イオンビームが２段加速されていることが確認できたが、まだ実験結果が不十分であり、さらに定量的には評価することができなかったので、次年度の課題としてトムソンパラボラ分析器を用いてイオンエネルギーや質量分析を行い、不純物イオンの除去の割合やイオンエネルギーを評価する必要がある。一方、p型ドーパント用のレーザーイオン源においては、イオンビームの空間分布などの特性を評価するとともに次年度の実験に向け、イオンビームの価数評価やレーザー波長の依存性評価に向け、YAGレーザーの４倍波（波長266nm）を利用する実験の整備を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度は研究以外の仕事へのエフォートが増えてしまい、昨年度の遅れを取り戻すことができなかった。このため、p型・n型ドーパントの機能を有する高純度・高強度パルス重イオンビーム発生技術の整備が不十分なため、半導体材料への照射実験が行えていない状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、遅れが生じているp型・n型ドーパントの機能を有する高純度・高強度パルス重イオンビーム装置の整備を行い、パルス重イオンビームの特性評価を早急に実施し、半導体材料への照射実験が実施できる状況を整える。今後の研究においては、実験の遅れを少しでも取り戻せるように半導体材料へのパルスイオンビームの照射効果の検証実験計画を見直し、効率よく実験が実施できるように実験パラメータの選定を行い、本課題の目標を達成できるように努める。
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Research Products
(9 results)
