| 研究課題/領域番号 |
19H02126
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
伊藤 弘昭 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (70302445)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
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| キーワード | 高強度パルス重イオンビーム / 両極性パルス加速器 / パルス電力技術 / パルスイオン注入 / 真空アーク放電型イオン源 / パルス重イオンビーム / 両極性パルス加速 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、次世代半導体材料への新しいイオン注入技術であるパルスイオン注入法の実現に向け、これまで培ったパルス重イオンビーム技術をより高度化・最適化を行うとともに、炭化ケイ素材料に高強度パルス重イオンビームを照射し、試料の電気特性、ドーパントの深さ方向分布などを評価・検証し、最終的にはp-n接合の形成実験を行い、新しいイオン注入法の実現に向けた知見を得ることを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
次世代パワー半導体の集積化技術における新しいパルスイオン注入法の実現に向けた知見を得るために、p型とn型両ドーパント用の高純度パルス重イオンビーム源が必要となる。n型ドーパント用である窒素イオンビームに対しては、これまでのパルス重イオンビーム発生技術とパルス高電圧技術を組合わせた両極性パルス加速器の出力安定性やショット安定性の性能向上に取り組んだ後、半導体材料へのビーム照射実験を行い、アニール効果やイオン注入効果を検証した。一方、p型ドーパント用のイオンビーム源としては、真空アーク型イオン源を組込んだ両極性パルス加速器を開発し、高純度のパルスアルミニウムイオンビームの発生に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
パルス高電圧技術を用いた両極性パルス加速技術の開発及び高性能化は、従来のパルスイオンビーム技術の欠点である多種イオンの発生とビーム純度向上を実現できた。また、次世代パワー半導体デバイスの集積化技術に必要な新しいパルスイオン注入法の実現には必要不可欠な技術であり、p型とn型ドーパント用のパルスイオンビーム源が揃ったので、パルスイオン注入法の実現に向けてさらなる実験を行うことができる点でも意義がある。このビーム発生技術はパルスイオンビームの特徴である超高速熱処理とイオン注入の効果を伴った材料表面改質などの材料プロセス技術への応用が可能となり、新しい機能を持った材料開発が期待できる点でも意義がある。
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