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先端半導体デバイスと材料の放射線損傷

研究課題

研究課題/領域番号 09045063
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分大学協力
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関熊本電波工業高等専門学校

研究代表者

大山 英典  熊本電波工業高等専門学校, 電子工学科, 助教授 (80152271)

研究分担者 博多 哲也  熊本電波工業高等専門学校, 電子制御工学科, 助手 (60237899)
工藤 友裕  熊本電波工業高等専門学校, 情報通信工学科, 助手 (90225160)
葉山 清輝  熊本電波工業高等専門学校, 電子工学科, 講師 (00238148)
SIMOEN Eddy  IMEC, 主任研究員
CLAEYS Cor  IMEC, 教授
SIMONE Eddy  IMEC, 主任研究員
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1998年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1997年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード半導体デバイス / 高エネルギー粒子線 / 放射線損傷 / 特性劣化 / 格子欠陥 / SiGe / InGaAs / HEMT
研究概要

近年の原子炉・高エネルギー粒子加速器及び人工衛星の発達に伴い、放射線環境下でも正常に動作する半導体デバイスの開発に関する研究が各地で行われている。本研究は先端半導体デバイス及び材料の放射線損傷に関するもので、高速Si系、化合物系半導体へテロデバイス(SiGeHBT、InGaAsHEMT等やSi撮像デバイス等)に各種放射線(電子、中性子、陽子、X線等)を照射しデバイス特性の劣化機構の解明から、宇宙や原子炉等の過酷な環境下においても高信頼性動作が可能な耐環境強化デバイスを開発することを目的とする。
主な研究成果は次の通りである。
1. SiGeデバイスの照射により損傷は照射量と共に増加する一方、Ge含有量と共に減少する。
2. 照射後、ボロンに関連する格子欠陥がSiGeエピタキシャル層内に導入に形成される。それは、生成・再結合中心として働きデバイス特性の劣化に主に関連する。
3. InGaAsHEMTの損傷は電子供給層に導入された格子欠陥に起因すると思われる。
4. 陽子線の損傷係数は中性子線のそれとほぼ同程度ある一方、電子線の3桁程大きい。この原因は質量と核衝突の差に基づく格子欠陥形成確立の差によると思われる。
5. 劣化した特性と導入格子欠陥は熱処理により回復する。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (41件)

  • [文献書誌] H. Ohyama et al.: "Impact of high energy particles on InGaP/InGaAs pseudomorphic HEMTs"IEEE Trans. On Nucl. And Sci.. 45. 2861-2866 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Simoen et al.: "Factors determining the damage coefficients and the low-frequency noise in MeV proton irradiated silicon diodes"IEEE Trans. On Nucl. And Sci.. 45. 89-97 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Simoen et al.: "Factors determining the lifetime damage coefficients and the low-frequency noise in MeV proton irradiated silicon diodes"J. Radioanal. Nucl. Chem.. 239. 207-211 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohyama et al.: "Radiation damage in Si_<1-x>Ge_x heteroepitaxial devices"J. Radioanal. Nucl. Chem.. 239. 351-355 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kudou et al.: "Effect of irradiation in InGaAs photo devices"J. Radioanal. Nucl. Chem.. 239. 361-364 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hakata et al.: "Degradation of MOSFETs on SIMOX by irradiation"J. Radioanal. Nucl. Chem.. 239. 357-360 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohyama et al.: "Degradation of SiGe devices by proton irradiation"Radiat. Phys. Chem.,. 50. 341-346 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Simoen et al.: "Proton irradiation effects in silicon devices"Radiat. Phys. Chem.,. 50. 417-422 (1997)

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  • [文献書誌] H. Ohyama et al.: "Lattice defects in SiィイD21-xィエD2GィイD2xィエD2 devices by 20-Mev proton irradiation and their effects on device performance"Solid State Phenomena. 57-58. 239-244 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohyama et al.: "Radiation induced defects in InGaAs photodiodes by 1-MeV fast neutron"Solid State Phenomena. 57-58. 257-262 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kudou et al.: "Irradiation induced lattice defects in InィイD20.53ィエD2GaィイD20.47ィエD2As pin photodiodes"Materials Science Forum.. 258-263. 1217-1222 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohyama et al.: "Lattice defects in SiィイD21-xィエD2GeィイD2xィエD2 epitaxial diodes induced by 20-MeV alpha rays"Materials Science Forum.. 258-263. 121-126 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohyama et al.: "Radiation source dependence of degradation and recovery of irradiated InィイD20.53ィエD2GaィイD20.47ィエD2As pin photodiodes"proceeding of 4th European Conference, RADiation and their Effects on Components and Systems, RADECS 97, Cannes France. 108-113 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohyama et al.: "Radiation damage of Si avalanche photodiodes by 1-Mev fast neutrons and 220-MeV carbon particles"proceeding of Materials Research Society 1997 Fall Meeting, Boston, USA. 487. 429-434 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Simoen et al.: "Factors determining the damage coefficients and the low-frequency noise in MeV proton irradiated silicon diodes"IEEE Trans. On Nucl. And Sci.. 45. 89-97 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohyama et al.: "Impact of the Ge content on the radiation hardness of hetero-junction diodes in SiGe strained layers"proceeding of Materials Research Society's 1998 Spring Meeting, SanFrancisco, USA,. 533. 9-104 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohyama et al.: "Radiation damage of InィイD20.53ィエD2GaィイD20.47ィエD2As photodiodes by high energy particles"proceeding of 2nd International Conference on Materials for Microelectronics ICMM, Bordeaux France. 116-123 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohyama et al.: "Impact of high energy particle irradiation on the electrical performance of SiィイD21-xィエD2GeィイD2xィエD2 epitaxial diodes"proceeding of 2nd International Conference on Materials for Microelectronics ICMM, Bordeaux France. 11-18 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohyama et al.: "The Impact of the Ge content on the characteristics of strained SiィイD21-xィエD2GeィイD2xィエD2 epitaxial diodes before and after degradation by high energy particles"proceeding of 28 th EuropeanSolid Device Research Conference ESSDERC '98, Bordeaux France. 548-551 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohyama et al.: "Radiation damage in InGeP p-HEMTs by high energy particles"proceeding of 3rd International workshop on radiation effects on semiconductor devices for space application, Takasaki. 35-39 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohyama et al.: "Impact of high energy particles on InGaP/InGaAs pseudomorphic HEMTs"IEEE Trans. On Nucl. And Sci.,. 45. 2861-2866 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Simoen et al.: "Factors determining the lifetime damage coefficients and the low-frequency noise in MeV proton irradiated silicon diodes"J. Radioanal. Nucl. Chem.,. 239. 207-211 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohyama et al.: "Radiation damage in Si1-xGex heteroepitaxial devices"J. Radioanal. Nucl. Chem.,. 239. (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hakata et al.: "Degradation of MOSFETs on SIMOX by irradiation"J. Radioanal. Nucl. Chem.,. (in press) 239. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kudou et al.: "Effect of irradiation in InGaAs photo devices"J. Radioanal. Nucl. Chem.,. (in press) 239. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohyama et al.: "Radiation damage of InィイD20.53ィエD2GaィイD20.47ィエD2As photodiodes by high energy particles"Journal of Materials Science.. (to be publishied).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohyama et al.: "Impact of high energy particle irradiation on the electrical performance of SiィイD21-xィエD2GeィイD2xィエD2 epitaxial diodes"Journal of Materials Science.. (to be publishied).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohyama et al.: "Radiation damage in InGaP/InGaAs p-HEMTs by 20-MeV alpha rays"Journal of the Korean Physical Society.. (to be publishied).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Simeon et al.: "Impact of the divacancy on the generation-recombination properties of highenergy particles irradiated Float-Zone silicon diodes"Nucl. Instrum. Methods.. (to be publishied).

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ohyama et al.: "Impact of high energy particles InGaP/InGaAs pseudomorphic HEMTs" IEEE Trans. on Nucl. and Sci.45. 2861-2866 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] E.Simoen et al.: "Factors determining the damage coefficients and the low-frequency noise in MeV proton irradiated silicon diodes" IEEE Trans. on Nucl. and Sci.45. 89-97 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] E.Simoen et al.: "Factors determining the lifetime damage coefficients and the low-frequency noise in MeV proton irradiated silicon diodes" J. Radioanal. Nucl. Chem.239. 207-211 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ohyama et al.: "Radiation damage in Si_<1-X>Ge_X heteroepitaxial devices" J. Radioanal. Nucl. Chem.239. 351-355 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kudou et al.: "Effect of irradiation in InGaAs photo devices" J. Radioanal. Nucl. Chem.239. 361-364 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hakata et al.: "Degradation of MOSFETs on SIMOX by irradiation" J. Radioanal. Nucl. Chem.239. 357-360 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ohyama et al.: "Degradation of SiGe devices by proton irradiation" Radiat.Phys.Chem.VOL.50. 341-346 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ohyama et al.: "Lattice defects in Si_<1-x>Ge_x devices by 20-MeV proton irradiation and their effects on device performance" Solid State Phenomena. VOL.57-58. 239-244 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ohyama et al.: "Radiation induced defects in InGaAs photodiodes by 1-MeV fast neutron" Solid State Phenomena. VOL.57-58. 257-262 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ohyama et al.: "Lattice defects in Si_<1-x> Ge_xepitaxial diodes induced by 20-MeV alpha rays" Materials Science Forum. VOL.258-263. 121-126 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] E.Simoen et al.: "Proton irradiation effects in silicon devices" Radiat.Phys.Chem.VOL.50. 417-422 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kudou et al.: "Irradiation induced lattice defects in In_<0.53>Ga_<0.47>As pin photodiodes" Materials Science Forum. VOL.258-263. 1217-1222 (1997)

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      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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