2016 Fiscal Year Annual Research Report
High-quality and Low-resistant SiC crystal
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25249034
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
亀井 一人 名古屋大学, 未来社会創造機構, 客員教授 (10527576)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原田 俊太 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 助教 (30612460)
宇治原 徹 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (60312641)
加藤 正史 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80362317)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 結晶成長 / ドーピング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
SiCは次世代パワーデバイス用材料として期待されている。パワーデバイスの低損失化においては、半導体材料の低抵抗化は不可欠であり、そのためには、ドーピング濃度を高くする必要がある。SiCにおいては、n型ではNをどーパントとして用いるが、Nのドーピング濃度を高くしていくと、積層欠陥が導入されてしまうことがわかっている。また、積層欠陥はパワーデバイスの性能を著しく劣化させる。つまり、積層欠陥の導入を抑制しながら、高いドーピング濃度を実現する技術開発が必要となっている。積層欠陥の形成メカニズムは2段階で考える必要がある。一つは積層欠陥の起源がどのように形成されるか、もう一つは、それがどのように拡張していくか、である。積層欠陥の起源には基板結晶加工時に導入される表面近傍におけるダメージ層や、結晶中に存在する転位である。特に転位に関しては、我々はこれまでに溶液成長法を用いることで、転位密度が著しく低い、超高品質結晶成長を実現している。また、後者の拡張過程に関しては、不純物元素の周りに生じるひずみ場や積層欠陥の導入によって局所的にバンド構造が変化することで、電子の全エネルギーが減少することによるものの二つが考えられている。
このなかで、特に本年度は以下のことを明らかにした。積層欠陥の起源に関する研究としては、トポグラフィー法を発展させることで、基板表面近傍の歪みを評価する手法を確立し、実際に調査した。また、さまざまな不純物をSiCに導入し、それらが結晶性に与える影響を調べた。また、積層欠陥の拡張に減少については、トポグラフィーのその場測定により、積層欠陥の拡張は主に、熱によって転位の運動が促進されることによることを明らかにした。また、Nの取り込み過程を明らかにし、積層欠陥密度との相関をしらべた。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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