2022 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 | 高強度パルス重イオンビーム / 両極性パルス加速器 / パルスイオン注入 / パルス電力技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
次世代パワー半導体の集積化技術における新しいイオン注入法であるパルスイオン注入法の実現に向けての知見を得るためには、n型とp型ドーパント用の高純度のパルスイオンビーム源が必要不可欠である。
今年度は、昨年度の重大な装置故障に伴いデータの再検証が必要となり、p型ドーパント用のパルスアルミニウムイオンビーム源として真空アーク型アルミニウムイオン源を組込んだ両極性パルス加速器の特性評価と性能向上を行った。両極性パルス加速器によって加速されたイオンビームをエネルギー分析器を使用してエネルギーの測定並びにイオン種の同定を行った結果、初段加速においては、イオンエネルギー80-180keVのアルミニウム1価イオンと約160keV程度のエネルギーを持つ水素イオンが含まれていたが、両極性パルス加速器の特徴である2段加速を行った後のイオンビームには水素イオンを計測することができず、アルミニウム1価イオンが支配的であり、アルミニウムイオンのエネルギーは80-320keVであった。最大加速エネルギーが印加したパルス加速電圧とほぼ等しいので、アルミニウム1価イオンの二段加速とイオンビーム純度の向上に成功した。また、イオンビーム加速の整合条件を検討して加速用ドリフト管を再設計した結果、2段加速後のイオンビーム電流密度が大幅に改善された。今年度の高純度パルスアルミニウムイオンビームの発生成功によって、n型とp型ドーパント用のパルスイオンビーム源が揃ったので、パルスイオン注入法の実験に取り組むことが可能となったが、p-n接合の形成実証には至らなかったので、実験を継続する必要がある。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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