2019 Fiscal Year Research-status Report
ダイヤモンド半導体結晶の非輻射型欠陥生成メカニズム解明によるデバイス特性の改善
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19K05293
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
毎田 修 大阪大学, 工学研究科, 助教 (40346177)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ダイヤモンド / 半導体物性 / 欠陥評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
既存非輻射欠陥評価系の励起光照射系の改良を中心に評価系の高度化に関する検討を行った。これまで励起光源としては500 Wキセノンランプを用いていたが、新たにQuartz Tungsten Halogen光源を付加することで評価エネルギー範囲の広帯域化を実現した。さらに電子線照射によるダイヤモンド膜中非輻射型欠陥へのキャリア捕獲プロセスの検討を行った。既存非輻射型欠陥評価系では欠陥のキャリア捕獲プロセスは50ミリ秒程度の順方向パルスバイアス印可により行われるが、ダイヤモンド膜中非輻射型欠陥への少数キャリアの捕獲が十分ではないと考えられる。そこで多数、少数いずれのキャリア注入を可能とする電子線照射によるキャリア捕獲プロセスの検討のための装置開発として、既存走査電子顕微鏡の改造を行い、静電偏向を利用したビームブランキングシステムを構築するとともに、外部信号による電子線照射制御システムの開発を行った。また、電子線照射の際に発生する2次電子は走査電子顕微鏡の2次電子検出系にダメージを与えるため、その保護システムの構築を行った。
ダイヤモンドデバイス作製プロセスにおいて要素技術となる微細加工技術として、組成SiOxNyからなるダイヤモンド半導体結晶エッチング用ハードマスクの高周波マグネトロンスパッタリング法による合成およびハードマスクを用いたマイクロ波電子サイクロトロン共鳴プラズマによる高密度酸素プラズマエッチング技術の開発を推進した。
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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
広帯域・高感度非輻射型欠陥評価系の開発に関してはQTH光源の導入を完了しており、当初予定通りの評価エネルギー範囲の広帯域化を果たしている。また、電子線照射システムについても静電偏向を利用したビームブランキングシステムを構築するとともに、外部信号による電子線照射制御システムの開発を一部完了している。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画に従い研究を推進するとともに、欠陥評価系の照射フォトン密度の向上とエネルギー分解能の向上を図る。
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| Causes of Carryover |
広帯域・高感度非輻射型欠陥評価系の開発に関して、既存設備を用いたQTH光源の導入を検討したため、物品費に未使用額が生じた。令和2年度は照射フォトン密度の向上およびエネルギー分解能の向上を検討し、フォトン強度の増強が必要な場合は当初予定した光源導入に必要な物品費として支出する。また、その必要がない場合は電子線照射制御システムに新たに付加を検討するカソードルミネッセンス評価光学系に必要な物品費として支出する予定である。
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Research Products
(3 results)
