Development of femtosecond laser induced modification technique for wide band-gap semiconductors

• Project/Area Number: 19760035
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied optics/Quantum optical engineering
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: TOMITA Takuro The University of Tokushima, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 助教 (90359547)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,630,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2008: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2007: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: フェムト秒レーザー / ワイドバンドギャップ半導体 / シリコンカーバイド / 改質技術 / 電気伝導度 / 接触抵抗 / 電極 / レーザー照射

Research Abstract

フェムト秒レーザー照射によるワイドバンドギャップ半導体材料の物性改質を行うことを目標として研究を行ってきた。シリコンカーバイドの半絶縁性基板にイオン注入を行い、その上に電極作製を行い、良好な電極を得ることが出来た。この電極を作製した半絶縁性基板に顕微光学系を用いてフェムト秒レーザー照射を行い、電気伝導率の変化を評価したところ、電気伝導率の有意な向上を見出した。さらに、赤外反射分光法を用いたフェムト秒レーザー改質部の評価から、シリコンカーバイドの赤外反射特性の制御が可能であることを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Femtosecond Laser-Induced Surface Patterning on 4H-SiC (2009)
  • Author(s): T. Tomita, R. Kumai, K. Kinoshita, S. Matsuo, S. Hashimoto, H. Nagase, M. Nakajima, and T. Suemoto
  • Journal Title: Materials Science Forum Vol.600-603 Pages: 879-882
• [Journal Article] Femtosecond Laser-Induced Surface Patterning on 4H-SiC (2009)
  • Author(s): T. Tomita, et.al.
  • Journal Title: Materials Science Forum 600-603 Pages: 879-882
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Three-Dimensional Residue-Free Volume Removal inside Sapphire by High-Temperature Etching after Irradiation of Femtosecond Laser Pulses (2008)
  • Author(s): S. Matsuo, K. Tokumi, T. Tomita, and S. Hashimoto
  • Journal Title: Laser Chemistry Vol.2008, No.5
• [Journal Article] Laser microfabrication and rotation of ship-in-a-bottle optical rotators (2008)
  • Author(s): S. Matsuo, S. Kiyama, Y. Shichijo, T. Tomita, S. Hashimoto, Y. Hosokawa, and H. Masuhara
  • Journal Title: Applied Physics Letters Vol.93, No.5
• [Journal Article] Cross-sectional TEM analysis of laser-induced ripple structures on the 4H-SiC single-crystal surface (2008)
  • Author(s): T. Okada, H. Kawahara, Y. Ishida, R. Kumai, T. Tomita, S. Matsuo, S. Hashimoto, M. Kawamoto, Y. Makita, and M. Yamaguchi
  • Journal Title: Applied Physics A Vol.92, No.3 Pages: 665-668
• [Journal Article] Cross-sectional TEM analysis of laser-induced ripple structures on the 4H-SiC single-crystal surface (2008)
  • Author(s): T. Okada, et.al.
  • Journal Title: Applied Physics A 92 Pages: 665-668
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Laser microfabrication and rotation of ship-in-a-bottle optical rotators (2008)
  • Author(s): S. Matsuo, et.al.
  • Journal Title: Applied Physics Letters 93
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Three-Dimensional Residue-Free Volume Removal inside Sapphire by High-Temperature Etching after Irradiation of Femtosecond Laser Pulses (2008)
  • Author(s): S. Matsuo, et.al.
  • Journal Title: Laser Chemistry 2008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Observation of laser-induced surface waves on flat silicon surface (2008)
  • Author(s): T. Tomita, et. al.
  • Journal Title: Applied Physics Letters 92 Pages: 131041-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Femtosecond Laser-Induced Ripple Structures in Semiconductor Materials (2007)
  • Author(s): T. Tomita, et. al.
  • Journal Title: Journal of Laser Micro/Nanoengineering 2 Pages: 141-145
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Laser Fabrication of Ship-in-a-bottle Microstructures in Sapphire (2007)
  • Author(s): S. Matsuo, et. al.
  • Journal Title: Journal of Laser Micro/Nanoengineering 2 Pages: 114-116
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 超短パルスレーザーを使ったSiCのマイクロ/ナノ加工と用途 (2007)
  • Author(s): 富田 卓朗
  • Journal Title: 工業材料 55 Pages: 56-59
• [Journal Article] Applications of microlens array and photomask to the laser microfabrication of periodic photopolymer rod array (2007)
  • Author(s): S. Matsuo, et. al.
  • Journal Title: Applied Optics 46 Pages: 8264-8267
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Surface morphology-dependent formation of ripples on Si, SiC, and HOPG substrates (2007)
  • Author(s): T. Tomita, et. al.
  • Journal Title: The proceedings of the 8-th International Symposium on Laser Precision Microfabrication Pages: 219-219
• [Journal Article] TEM observation of structural changes under 4H-SiC single crystal surface irradiated by femtosecond laser pulses (2007)
  • Author(s): T. Okada, et. al.
  • Journal Title: The proceedings of the 8-th International Symposium on Laser Precision Microfabrication Pages: 65-65
• [Journal Article] Amorphous structure of ripple on SiC studied by micro Raman spectroscopy (2007)
  • Author(s): M. Yamaguchi, et. al.
  • Journal Title: The proceedings of the 8-th International Symposium on Laser Precision Microfabrication Pages: 221-221
• [Presentation] 顕微ラマン分光およびTEM/EELSによるレーザー誘起表面ナノ構造の解析 (2009)
  • Author(s): 富田卓朗, 他
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] 100kHzフェムト秒レーザーを用いた半導体へのナノ周期構造の作製 (2009)
  • Author(s): 熊井亮太, 他
  • Organizer: レーザー学会学術講演会第29回年次大会
  • Place of Presentation: 徳島
  • Year and Date: 2009-01-12
• [Presentation] 顕微ラマン分光およびTEM/EELSによるレーザー誘起表面ナノ構造の解析 (2009)
  • Author(s): 富田卓朗,岡田達也,河原啓之,熊井亮太,松尾繁樹,橋本修一,山口誠,上野滋,川本昌子,新藤恵美,吉田明
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
• [Presentation] 100kHzフェムト秒レーザーを用いた半導体へのナノ周期構造の作製 (2009)
  • Author(s): 熊井亮太,富田卓朗,森田健,松尾繁樹,橋本修一,井須俊郎
  • Organizer: レーザー学会学術講演会第29回年次大会講演予稿集
• [Presentation] 4H-SiCにおけるインデンテーション圧痕部の顕微ラマン分光 (2008)
  • Author(s): 藤塚将行, 他
  • Organizer: SiC及び関連ワイドギャップ半導体研究会講演会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-12-08
• [Presentation] フェムト秒レーザー改質された4H-SiCの赤外分光 (2008)
  • Author(s): 岩見勝弘, 他
  • Organizer: SiC及び関連ワイドギャップ半導体研究会講演会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-12-08
• [Presentation] フェムト秒レーザー照射による4H-SiC改質部のTEM観察とラマン分光 (2008)
  • Author(s): 富田卓朗, 他
  • Organizer: SiC及び関連ワイドギャップ半導体研究会講演会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-12-08
• [Presentation] シリコンカーバイドにおけるフェムト秒レーザー改質部の赤外分光 (2008)
  • Author(s): 岩見勝弘, 他
  • Organizer: 励起ナノプロセス研究会
  • Place of Presentation: 和歌山
  • Year and Date: 2008-11-21
• [Presentation] SiCへのフェムト秒レーザー照射によって誘起されたアモルファス相の分析 (2008)
  • Author(s): 富田卓朗, 他
  • Organizer: 励起ナノプロセス研究会
  • Place of Presentation: 和歌山
  • Year and Date: 2008-11-21
• [Presentation] フェムト秒レーザー照射により改質されたSiCの電気伝導特性 (2008)
  • Author(s): 岩見勝弘, 他
  • Organizer: 第69回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2008-09-04
• [Presentation] レーザ一誘起ナノ周期構造の断面形状と物性解析 (2008)
  • Author(s): 富田 卓朗, 他
  • Organizer: 日本物理学会年次大会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2008-03-26
• [Presentation] フェムト秒レーザー照射による4H-SiC改質部のTEM観察とラマン分光 (2008)
  • Author(s): 富田卓朗,岡田達也,河原啓之,熊井亮太,松尾繁樹,橋本修一,山口誠,上野滋,川本昌子,新藤恵美,吉田明
  • Organizer: SiC及び関連ワイドギャップ半導体研究会講演会予稿集
• [Presentation] フェムト秒レーザー改質された4H-SiCの赤外分光 (2008)
  • Author(s): 岩見勝弘,富田卓朗,松尾繁樹,橋本修一,齋藤伸吾,阪井清美
  • Organizer: SiC及び関連ワイドギャップ半導体研究会講演会予稿集
• [Presentation] 4H-SiCにおけるインデンテーション圧痕部の顕微ラマン分光 (2008)
  • Author(s): 藤塚将行,山口誠,上野滋,三浦一郎,江利川亘,富田卓朗
  • Organizer: SiC及び関連ワイドギャップ半導体研究会講演会予稿集
• [Presentation] シリコンカーバイドにおけるフェムト秒レーザー改質部の赤外分光 (2008)
  • Author(s): 岩見勝弘,富田卓朗,松尾繁樹,橋本修一,齋藤伸吾,阪井清美
  • Organizer: 励起ナノプロセス研究会
• [Presentation] SiCへのフェムト秒レーザー照射によって誘起されたアモルファス相の分析 (2008)
  • Author(s): 富田卓朗,岡田達也,河原啓之,熊井亮太,松尾繁樹,橋本修一,山口誠,上野滋,川本昌子,新藤恵美,吉田明
  • Organizer: 励起ナノプロセス研究会
• [Presentation] フェムト秒レーザー照射により改質されたSiCの電気伝導特性 (2008)
  • Author(s): 岩見勝弘,富田卓朗,松尾繁樹,橋本修一,北田貴弘,中河義典,井須俊郎,齋藤伸吾
  • Organizer: 第69回応用物理学会学術講演会講演予稿集
• [Presentation] フェムト秒レーザー照射に伴う4H-SiC上での電気伝導度変化の検討 (2007)
  • Author(s): 岩見 勝弘, 他
  • Organizer: SiC及び関連ワイドギャップ半導体研究会講演会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2007-11-29
• [Presentation] レーザ一光照射によるガラスの選択的エッチング (2007)
  • Author(s): 松尾 繁樹, 他
  • Organizer: 第26回固体表面光化学討論会講演要旨集
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2007-11-27
• [Presentation] Si, SiC及びHOPGにおけるリップル断面形状の直接観察 (2007)
  • Author(s): 熊井 亮太, 他
  • Organizer: 応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2007-09-04
• [Presentation] フェムト秒レーザー加工による固体内光圧回転体の作製 (2007)
  • Author(s): 木山 聡, 他
  • Organizer: 応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2007-09-04
• [Presentation] レーザー誘起ナノ周期構造の物性分析 (2007)
  • Author(s): 富田 卓朗, 他
  • Organizer: 励起ナノプロセス研究会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2007-09-03
• [Presentation] フェムト秒レーザー支援エツチング加工による固体内光圧回転体の作製 (2007)
  • Author(s): 木山 聡, 他
  • Organizer: 第68回レーザー加工学会講演会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2007-05-21
• [Remarks] ホームページ等
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  • URL: http://www.eco.tokushima-u.ac.jp/w3/ecoA-1/index.html
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