| 研究課題/領域番号 |
16K04947
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
結晶工学
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
太子 敏則 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (90397307)
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| 研究協力者 |
鈴木 皓己
土本 直道
玄 光龍
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 炭化ケイ素 / 溶液成長 / 改良型TSSG法 / セラミック / 溶剤金属 / 溶質連続供給 / 金属溶媒 / SiCセラミックス / 溶質同時供給 / 新規方法 / セラミック原料 / 新規成長方法 / 結晶成長 / ワイドギャップ半導体 / 高品質化 |
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| 研究成果の概要 |
炭化ケイ素（SiC）について、従来の溶液法とは異なり、Siを含まない金属溶液にSiCセラミックを溶解させ、SiおよびCが溶け出した溶融金属からの結晶成長を行う。溶融金属とSiおよびCの溶解度と溶解速度、4H-SiC結晶成長の安定性、再現性の観点から、この結晶成長に適した金属溶剤および結晶成長条件の最適化を試みた。
溶剤金属としてCrを選択することによりSiCのみを晶出し、溶質であるセラミックスをカーボンるつぼに接しない凹型にすることにより、溶剤中のSiおよびC組成を均一にでき、より厚いSiC結晶を成長できることを見出した。成長条件を改善することにより、より長尺なSiC結晶成長の可能性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来行われているTSSG法によるSiC溶液成長では、成長が進むにつれて溶液中のSiおよびC組成が変化するため、次第に同一条件下での結晶成長を維持できず、長尺の結晶を得ることができなかった。それに対して、本結晶成長方法において溶剤金属としてCrを選択することによりSiCのみを晶出でき、溶質であるセラミックスをカーボンるつぼに接しない凹型にすることにより、溶剤金属中のSi、C組成をほぼ等量の25mol%程度に一定にできることを示すことができた。これらの成果によりSiCの長尺化の可能性が示唆され、今後の成長条件改善により、同一の結晶成長条件下での高品質で安価なSiC単結晶成長の実現が期待される。
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