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2013 Fiscal Year Research-status Report

4H-SiC表面再結合速度の定量的観測

Research Project

Project/Area Number 25390067
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

加藤 正史  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80362317)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords電子・電気材料 / 電子デバイス・機器 / 材料加工・処理 / 省エネルギー / 半導体物性
Research Abstract

本研究では4H-SiCバイポーラデバイス実用化のために、キャリアライフタイムに影響を与える表面再結合速度を定量的に観測するものである。バイポーラデバイスにおいては表面処理プロセス後の表面再結合とその温度依存性が重要である。その背景に従い、本研究の当該年度においては、以下の項目を実施した。
1)表面処理プロセスを施した4H-SiC(0001)面の表面再結合速度評価:4H-SiC(0001)面自立エピ基板を利用し、表面処理プロセスが(0001)Si面およびC面の表面再結合速度に対して与える影響を観測した。実施した表面処理プロセスはプラズマエッチングや、溶融塩による化学エッチングであり、それらの処理を施した試料に対しキャリアライフタイム測定を行い表面再結合速度を見積もった。また、その他にも表面を保護する酸化膜のパッシベーション膜の堆積処理を施した試料に対しても予備的に実験を実施した。
2)表面再結合速度の温度依存性観測:非接触な熱風によりμ-PCD測定に影響を与えない形で試料を加熱し、熱電対および制御器により加熱器の出力を調整し、試料の温度を制御した。この温度制御された環境下で項目1)で使用した試料に対してμ-PCD測定を実施し、各表面状態での表面再結合速度の温度依存性を観測した。
上記の実験の実施により、様々な処理を施した4H-SiC(0001)面での表面再結合速度の定量的な値を得て、さらにその温度依存性の観測を行うことに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究計画・方法に記載した当該年度の研究項目にほぼ一致した内容を実施できているため。

Strategy for Future Research Activity

今後は研究計画に記載した、(1120)および(1100)面の表面再結合速度評価、およびpinダイオード測定による表面再結合速度の確認、の二項目を実施する予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

(1100)面および(1120)面の試料の入手が当該年度にできなかったため、次年度に購入予定である。
(1100)面および(1120)面の試料の入手をして使用する予定である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (8 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Estimation of surface recombination velocities for n-type 4H-SiC surfaces treated by various processes2014

    • Author(s)
      Yuto Mori, Masashi Kato, Masaya Ichimura
    • Journal Title

      Materials Science Forum

      Volume: 778-780 Pages: 432-435

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/MSF.778-780.432

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Correlation between Microwave Reflectivity and Excess Carrier Concentrations in 4H-SiC2014

    • Author(s)
      Masashi Kato, Yuto Mori, Masaya Ichimura
    • Journal Title

      Materials Science Forum

      Volume: 778-780 Pages: 293-296

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/MSF.778-780.293

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Excess carrier lifetime and strain distributions in a 3C-SiC wafer grown on an undulant Si substrate2013

    • Author(s)
      Masashi Kato, Atsushi Yoshida, Masaya Ichimura, Hiroyuki Nagasawa
    • Journal Title

      Physica Status Solidi A

      Volume: 210 Pages: 1719-1725

    • DOI

      10.1002/pssa.201329015

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 4H-SiCにおける表面再結合速度の温度依存性の評価2014

    • Author(s)
      小濱公洋,森佑人,加藤正史,市村正也
    • Organizer
      2014年第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      青山学院大学相模原キャンパス
    • Year and Date
      20140317-20140320
  • [Presentation] 自由キャリア吸収を用いたキャリアライフタイム測定装置の開発とSiCの評価2013

    • Author(s)
      森祐人、 グェンスァンチュン、 加藤正史、 市村正也
    • Organizer
      SiC及び関連半導体研究 第22回講演会
    • Place of Presentation
      埼玉会館
    • Year and Date
      20131209-20131210
  • [Presentation] 高水準注入条件におけるμ-PCD信号:高水準キャリアライフタイム評価への提案2013

    • Author(s)
      加藤 正史、森 祐人、市村 正也
    • Organizer
      SiC及び関連半導体研究 第22回講演会
    • Place of Presentation
      埼玉会館
    • Year and Date
      20131209-20131210
  • [Presentation] Estimation of Surface Recombination Velocities for n-type 4H-SiC Surfaces Treated by Various Processes2013

    • Author(s)
      Yuto Mori, Masashi Kato, Masaya Ichimura
    • Organizer
      International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2013
    • Place of Presentation
      宮崎シーガイアフェニックス
    • Year and Date
      20130929-20131004
  • [Presentation] Correlation between Microwave Reflectivity and Exxcess Carrier Concentrations in 4H-SiC2013

    • Author(s)
      Masashi Kato, Yuto Mori, Masaya Ichimura
    • Organizer
      International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2013
    • Place of Presentation
      宮崎シーガイアフェニックス
    • Year and Date
      20130929-20131004
  • [Presentation] FCA測定装置の開発とSiCのキャリアライフタイム評価への適用2013

    • Author(s)
      森祐人,チュングェン加藤正史,市村正也
    • Organizer
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス
    • Year and Date
      20130916-20130920
  • [Presentation] 高耐圧バイポーラSiCデバイス開発のためのp型SiCエピ層の評価2013

    • Author(s)
      加藤正史
    • Organizer
      自動車技術会2013年春季大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20130522-20130524
  • [Presentation] 様々な加工処理を施した4H-SiC表面のキャリアライフタイム評価2013

    • Author(s)
      森 祐人、加藤正史、市村正也
    • Organizer
      電子情報通信学会 電子デバイス研究会
    • Place of Presentation
      静岡大学創造科学技術大学院
    • Year and Date
      20130516-20130517
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 半導体キャリアライフタイム測定方法2013

    • Inventor(s)
      加藤正史、森祐人
    • Industrial Property Rights Holder
      加藤正史、森祐人
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2013-165683
    • Filing Date
      2013-08-09

URL: 

Published: 2015-05-28  

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