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2013 Fiscal Year Research-status Report

ビーム励起界面反応によるSiCパワーデバイスへテロ界面改質技術

Research Project

Project/Area Number 25630124
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

渡部 平司  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90379115)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywords電子・電気材料 / パワーエレクトロニクス
Research Abstract

波長可変レーザーを用いて熱酸化SiO2/SiC界面に紫外光を照射し、SiC-MOSデバイスの電気特性劣化の様子を詳細に調べた。Si-MOSデバイスと比較してSiC上熱酸化膜界面は光照射に伴う劣化が顕著であり、波長200nm以下の短波長(高エネルギー)光の照射で、SiC-MOS界面での欠陥生成が生じることを明らかにした。この波長域は、SiO2やSiCのバンドギャップとは大きく異なることから、光照射による電気的な欠陥生成はSiO2/SiC界面に存在するC=C二重結合が光励起によって切断される現象で説明できる。これらの結果は、SiC-MOS界面に存在する欠陥構造を外部からのビーム励起によって選択的に改質できることを意味しており、物理的にも、界面改質技術開発の観点からも重要な知見を得ることができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

波長選択が可能な全固体レーザーを活用することで、SiC-MOS構造の光劣化現象に閾値エネルギーが存在することを明らかにし、学術誌(Applied Physics Letters)に成果発表することが出来た。

Strategy for Future Research Activity

SiC-MOS界面のビーム励起界面反応を引き起こす手法として、光励起よりも高効率な反応励起が期待できる電子線照射による手法を検討したい。平成25年度の研究成果によって、SiC-MOS界面の構造欠陥モデルを構築することが出来たので、当該年度では界面特性改質技術への応用展開を重点的に進める。

  • Research Products

    (3 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Insights into ultraviolet-induced electrical degradation of thermally grown SiO2/4H-SiC(0001) interface2014

    • Author(s)
      D. Ikeguchi, T. Hosoi, Y. Nakano, T. Nakamura, T. Shimura, and H. Watanabe
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 104 Pages: 012107

    • DOI

      10.1063/1.4860987

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel Approach for Improving Interface Quality of 4H-SiC MOS Devices with UV Irradiation and Subsequent Thermal Annealing2013

    • Author(s)
      H. Watanabe, D. Ikeguchi, T. Kirino, S. Mitani, Y. Nakano, T. Nakamura, T. Hosoi, T. Shimura
    • Journal Title

      Materials Science Forum

      Volume: 740-742 Pages: 741-744

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/MSF.740-742.741

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Implementation of High-k Gate Dielectrics in Silicon Carbide Power MOS Devices2013

    • Author(s)
      H. Watanabe
    • Organizer
      2013 Asia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced Semiconductor Devices (AWAD2013)
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      20130626-20130628
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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