2019 Fiscal Year Annual Research Report
高強度パルス重イオンビーム技術の高度化と次世代半導体用導電性制御技術の開発
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19H02126
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
伊藤 弘昭 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (70302445)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | パルス重イオンビーム / パルス電力技術 / 両極性パルス加速器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
次世代省エネルギーデバイスとして期待されている炭化ケイ素半導体の普及に向け、新たな集積化技術が必要である。本課題では、デバイス作製工程における半導体材料の導電率を制御する新しいイオン注入技術として、高強度パルスイオンビームを半導体に材料に照射することにより、イオン注入によるドーピングと同時にビームの熱付与による注入層の超高速加熱・冷却によりアニーリング処理が同時にできるパルスイオン注入法の実現に向け、知見を得ることを目的としている。
本年度は、パルスイオン注入の実証実験を行うためには、n型・p型ドーパントの機能を有する高純度の大電流パルス重イオンビームが必要であり、特にp型ドーパントの機能を有するパルスアルミニウムイオンビーム発生に向けて取り組んだ。照射イオンビームの性能を考慮し、まずイオン源として真空アークイオン源の電極構造の再検討を行い、それをもとにイオン源を製作し、イオンビームのビーム電流密度やパルス幅をバイアスイオンコレクターで測定した。また、イオン源のショット安定性をCCDカメラや高速度カメラで放電特性を測定した。その結果、すべてに満足できる特性は得られてはいないが、基礎実験を行うには十分な性能を有しているので、次年度に向けて両極性パルス加速器への組み込み作業の準備を行った。また、n型ドーパントの窒素イオンビームを用いて両極性パルス加速器の特性向上を行うとともに材料照射実験を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
イオン源の選定作業およびイオン源の電極構造設計に少し時間を有してしまった。また、製作したイオン源の特性が、要求される特性を満たさず、改良に時間がかかってしまった。
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| Strategy for Future Research Activity |
製作したイオン源においては、次の段階の実験を行いながら、平行にその改善を行う予定である。さらに、研究課題の目的達成に向け、遅れを取り戻せるように計画の見直しを行うとともに着実に一つずつ課題を実施し、成果を積み上げて実験を行う予定である。
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