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100%Cr溶媒を用いた超高速SiC溶液成長

研究課題

研究課題/領域番号 16K14445
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 金属・資源生産工学
研究機関東北大学

研究代表者

川西 咲子  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80726985)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードシリコンカーバイド / 溶液成長 / クロム溶媒 / In-situ観察 / 結晶成長 / その場観察
研究成果の概要

省エネパワーデバイス用の材料である4H-SiCの低温高速成長法の確立に向け、Cr-Si合金を用いたSiCの溶液成長挙動に及ぼす炭素過飽和度の影響を評価した。まず、過飽和度の評価のため、結晶育成に供する溶融Cr-Si合金中の炭素溶解度を実測し、2000℃までの温度依存性を得た。次いで、組成の異なるCr-Si溶媒を用いたSiCの溶液成長を1700℃で実施した。高Si濃度の溶媒では3C-SiCの二次元核発生により4H-SiCの沿面成長が阻害された。一方、低過飽和度の高Cr濃度の溶媒では、1mm/h以上の高速成長下でも4H-SiCの沿面成長が維持され、同溶媒が低温高速成長に有効であることが示された。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] In-situ Interface Observation of 3C-SiC Nucleation on Basal Planes of 4H-SiC during Solution Growth of SiC from Molten Fe-Si Alloy2018

    • 著者名/発表者名
      Sakiko Kawanishi and Takeshi Yoshikawa
    • 雑誌名

      The Journal of The Minerals, Metals & Materials Society

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solution growth of silicon carbide using unary chromium solvent2017

    • 著者名/発表者名
      4.Ryo Miyasaka, Sakiko Kawanishi, Taka Narumi, Hideaki Sasaki, Takeshi Yoshikawa, Masafumi Maeda
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: 460 ページ: 23-26

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2016.12.049

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Real-time Observation of Solution Growth Interface of SiC Using Alloy Solvent2018

    • 著者名/発表者名
      Sakiko Kawanishi, Takeshi Yoshikawa and Kazuki
    • 学会等名
      TMS2018 147th Annual Meeting and Exhibition
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 1873-2273Kでの溶融Cr-Si-CおよびFe-Si-C合金の相互拡散係数2018

    • 著者名/発表者名
      川西咲子, 柴田浩幸, 吉川健
    • 学会等名
      第65回日本応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Cr-Si溶媒を用いたSiCの溶液成長挙動に及ぼす炭素過飽和度の影響2018

    • 著者名/発表者名
      永松洋一郎, 川西咲子, 柴田浩幸, 吉川健
    • 学会等名
      第65回日本応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effect of degree of supersaturation on solution growth of 4H-SiC using Cr-Si solvent2017

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro Nagamatsu, Sakiko Kawanishi, Hiroyuki Shibata and Takeshi Yoshikawa
    • 学会等名
      The International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermodynamics of Cr in 4H-SiC at 1873 - 2273 K2017

    • 著者名/発表者名
      Sakiko Kawanishi, Hiroyuki Shibata and Takeshi Yoshikawa
    • 学会等名
      The International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単結晶SiCの溶液成長の物理化学2017

    • 著者名/発表者名
      川西咲子
    • 学会等名
      日本金属学会, 第161回 2017年秋季講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cr-Si系溶媒の過飽和度が4H-SiCの溶液成長挙動に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      永松洋一郎, 川西咲子, 吉川健, 柴田浩幸
    • 学会等名
      日本金属学会, 第161回 2017年秋季講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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