2018 Fiscal Year Research-status Report
Research on behavior of the recombination defect of minority carriers depending on the internal built in potential in PN junctions
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18K04225
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
鮫島 俊之 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30271597)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水野 智久 神奈川大学, 理学部, 教授 (60386810)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 375 nm紫外レーザダイオード / 実効キャリヤライフタイム / 光侵入長 / 再結合欠陥 / PN接合 / イオン注入 / 活性化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①研究計画に基づき、4波長光照射型実効キャリヤライフタイム測定装置の構築を行った。375 nm紫外レーザダイオードをマイクロ波導波管内に導入して、現有450、635、980 nmと共に使用可能にした。波長が異なる光間のフォトンフラックスを同一にして、光誘起キャリヤ生成率を4波長間で同一にする調整を行った。本取り組みにより、紫外から赤外に至る4波長の光照射による実効キャリヤライフタイム測定が可能となった。同時に4波長光照射時に試料にバイアスを印加して光誘起キャリヤのバイアス印加依存特性の測定を可能にした。
②①で開発した4波長光照射型実効キャリヤライフタイム測定装置の検証を単結晶シリコン基板を用いて行った。シリコンは紫外域の光吸収率が非常に大きく且つ光侵入長が小さい。波長が長くなるに従い、光吸収率は低下し光侵入長は長くなる。光侵入長の短い375 nm光照射時の実効キャリヤライフタイムは0.1μs台と短く、波長が長くなると実効キャリヤライフタイムは長くなり、980 nm光照射時は10μs台になることを確認した。シリコン表面に存在するキャリヤ再結合欠陥は表面近くに発生した光誘起キャリヤを有効に再結合消滅させるが、シリコン内部に発生したキャリヤを捕獲消滅させるためにはキャリヤの拡散時間分のキャリヤ寿命を許するためである。①で開発した4波長測定装置によって半導体中の欠陥分布の調査が可能になった。
③PN接合形成のための熱処理としてマイクロ波加熱、レーザ加熱装置を開発し、イオン注入試料を加熱処理実験を行った。その結果加熱活性化による抵抗の低減を確認し、PN接合形成が可能であることを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
①研究計画通り4波長光照射型実効キャリヤライフタイム測定装置を開発したこと。
②シリコン基板の実効キャリヤライフタイムの波長依存性を計測できたこと。
③計測を行い、光侵入長の短い紫外光照射時ほどが短くなることを確認した。
④PN接合作製用装置準備を行ったこと。
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| Strategy for Future Research Activity |
①PN接合の4波長光照射実効キャリヤライフタイムの計測およびライフタイムのバイアス依存性計測
②パッシベーション装置準備、PN接合試料にパッシベーション適用して実効キャリヤライフタイム特性計測
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| Causes of Carryover |
研究室保有機材の流用による経費削減
（使用計画）昨年度繰越分及び本年度分（当初計画分）を研究進捗に沿って執行する
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