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2010 Fiscal Year Annual Research Report

高強度パルスイオン注入法による超硬質半導体の導電率制御

Research Project

Project/Area Number 22540502
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

升方 勝己  富山大学, 理工学研究部(工学), 教授 (80157198)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊藤 弘昭  国立大学法人 富山大学, 理工学研究部, 准教授 (70302445)
Keywordsパルスイオン注入 / 高強度パルスイオンビーム / パルス電力技術 / アルミニウムイオン源
Research Abstract

炭化けい素(SiC)等の硬質半導体では、そのアニールに要求される温度が高いことから従来のイオン注入技術による導電率制御が困難である。そこで、高電流密度のパルスイオンビーム照射によりイオン導入と熱処理を同時に実現する新たな注入法としてパルスイオン注入法を提案し、これに要求される100A/cm^2程度の電流密度と100nsのパルス幅を有するパルス重イオンビーム発生技術の開発を行った。イオン源として従来開発してきた窒素ガスパフプラズマガンに加えて、SiCのドーパントとして期待されるアルミニウムイオンビーム生成のための高強度パルスイオン源としてAl細線爆発型イオン源の開発を行った。これは、アルミニウム細線をパルス通電することで気化、プラズマ化するもので、比較的大電流密度が再現性よく得られる一方、繰り返し動作が困難である。研究では、細線イオン源を用いて100A/cm2の電流密度のイオン源プラズマ生成に成功すると共に、その放射特性、再現性等、イオン源の特性を評価した。また、従来の細線イオン源では困難とされてきた繰り返し動作を可能とするため、1本の細線の中央に給電する方式を提案し、実験を通じて繰り返し動作を実証した。一方、パルスイオン注入で大面積化を実現するため、ビーム加速用電源の大電流化が要求される。そこで、従来用いてきた100kV、10kA、100nsのパルス電源に加えて400kV,100kA,50nsの高強度パルスイオンビーム加速用パルス電源を開発した。同電源にピンチ反射型イオンダイオードを接続し、陽子ビーム発生実験を行い、安定な動作を確認した。

  • Research Products

    (2 results)

All 2010

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] パルス重イオンビーム用イオン源としてのAlワイヤー放電の特性評価2010

    • Author(s)
      落合靖、村田卓也、伊藤裕昭、升方勝己
    • Organizer
      核融合科学研究所研究会「パルスパワー技術を基礎とするプラズマ物理とその応用」
    • Place of Presentation
      核融合科学研究所
    • Year and Date
      2010-12-22
  • [Presentation] 低インピーダンスイオンダイオード用超高圧パルス発生装置の製作2010

    • Author(s)
      小林亮, 下根大佑, 伊藤弘昭, 升方勝己
    • Organizer
      2010年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学理学部
    • Year and Date
      2010-11-27

URL: 

Published: 2012-07-19  

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