無転位シリコンカーバイド結晶成長の研究

• 研究課題/領域番号: 20560301
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 畑山 智亮 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (90304162)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 炭化ケイ素 / エッチング / 転位 / シリコンカーバイド / 半導体 / 炭化珪素

研究概要

省エネ半導体材料として注目されている炭化ケイ素の結晶欠陥(転位)低減の研究を行った。炭化ケイ素の表面を改質して、成長前後の欠陥の変化を観察した。その結果、表面改質をおこなうと基底面転位を貫通転位に転換できた。さらに欠陥の少ない基板を使い、横方向へ成長させることにより成長層の欠陥抑制を行った。横方向成長領域では基板の転位が伝播しにくいことが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Control of inclined sidewall angles of 4H-SiC mesa and trench structures (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Koketsu, T.Hatayama, 他3名
  • 雑誌名: Mat.Sci.Forum 679巻 ページ: 485-488
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of inclined sidewall angles of 4H-SiC mesa and trench structures (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Koketsu, T.Hatayama
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: 679 ページ: 485-488
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hexagonality and stacking sequence dependence of etching properties in Cl_2-O_2-SiC system (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Hatayama, 他3名
  • 雑誌名: Mat.Sci.Forum 645巻 ページ: 771-774
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hexagonality and stacking sequence dependence of etching properties in Cl_2-O_2-SiC system (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Hatayama
  • 雑誌名: Materials Science Forum 645(in press) ページ: 771-774
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-formation of specific pyramidal planes in 4H-SiC formed by chlorine based ambience (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Koketsu, T.Hatayama
  • 雑誌名: Materials Science Forum 645(in press) ページ: 775-777
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal Etching of 4H-SiC(0001) Si Faces in the Mixed Gas of Chlorine and Oxygen (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Hatayama, T.Shimizu, 他4名
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 48巻
  • NAID: 40016627223
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic etching of SiC in the mixed gas of chlorine and oxygen (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Hatayama, 他3名
  • 雑誌名: Mat.Sci.Forum 600巻 ページ: 659-662
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal Etching of 4H-SiC(0001) Si Faces in the Mixed Gas of Chlorine and Oxygen (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Hatayama
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 48
  • NAID: 40016627223
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic etching of SiC in the mixed gas of chlorine and oxygen (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Hatayama
  • 雑誌名: Materials Science Forum 600-603 ページ: 659-662
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal Etching of 4H-SiC(0001) Si Faces in the Mixed G as of Chlorine and Oxygen (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Hatayama
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Phys ics in press
  • 査読あり
• [学会発表] 塩素ガス熱エッチングにおける結晶面異方性を活用したSiCトレンチ底部の形状制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 纐纈英典, 畑山智亮, 他3名
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] SiCにおけるエッチピット形状オフ角度およびポリタイプ依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 畑山智亮, 纐纈英典, 矢野裕司, 冬木隆
  • 学会等名: シリコンカーバイド及び関連ワイドギャップ半導体研究会第19回講演会
  • 発表場所: 茨城県
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] 熱エッチングによるマイクロメータサイズのSiC円錐状構造の自己形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 網嶋健人, 畑山智亮, 他3名
  • 学会等名: シリコンカーバイド及び関連ワイドギャップ半導体研究会第19回講演会
  • 発表場所: 茨城県
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] 塩素ガス熱エッチングによる4H-SiCサブトレンチの解消 (2010)
  • 著者名/発表者名: 纐纈英典, 畑山智亮, 他3名
  • 学会等名: シリコンカーバイド及び関連ワイドギャップ半導体研究会第19回講演会
  • 発表場所: 茨城県
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] SiCにおけるエッチピット形状オフ角度およびポリタイプ依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 畑山
  • 学会等名: シリコンカーバイド及び関連ワイドギャップ半導体研究会第19回講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] 熱エッチングによるマイクロメータサイズのSiC円錐状構造の自己形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 網嶋、畑山
  • 学会等名: シリコンカーバイド及び関連ワイドギャップ半導体研究会第19回講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] 塩素ガス熱エッチングによる4H-SiCサブトレンチの解消 (2010)
  • 著者名/発表者名: 纐纈、畑山
  • 学会等名: シリコンカーバイド及び関連ワイドギャップ半導体研究会第19回講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] Surface treatments of 4H-SiC evaluated by contact angle measurement (2010)
  • 著者名/発表者名: 畑山智亮, 他4名
  • 学会等名: European Conference of Silicon Carbide and Related Materials
  • 発表場所: Norway
  • 年月日: 2010-09-01
• [学会発表] 4H-SiC (000-1)C面の熱エッチング特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 網嶋健人, 畑山智亮, 他3名
  • 学会等名: シリコンカーバイド及び関連ワイドギャップ半導体研究会第18回講演会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2009-12-17
• [学会発表] 塩素ガスでの熱エッチングによる4H-SiC{11-2-m}および{1-10-n}面の形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 纐纈英典, 畑山智亮, 他2名
  • 学会等名: シリコンカーバイド及び関連ワイドギャップ半導体研究会第18回講演会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2009-12-17
• [学会発表] 4H-SiC (000-1)C面の熱エッチング特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 網嶋、畑山
  • 学会等名: シリコンカーバイド及び関連ワイドギャップ半導体研究会 第18回講演会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • 年月日: 2009-12-17
• [学会発表] 塩素ガスでの熱エッチングによる4H-Sic {11-2-m}および{1-10-n}面の形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 網嶋、畑山
  • 学会等名: シリコンカーバイド及び関連ワイドギャップ半導体研究会 第18回講演会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • 年月日: 2009-12-17
• [学会発表] Hexagonality and stacking sequence dependence of etching properties in Cl_2-O_2-SiC system (2009)
  • 著者名/発表者名: 畑山智亮, 他3名
  • 学会等名: International Conference of Silicon Carbide and Related Materials
  • 発表場所: Germany
  • 年月日: 2009-10-14
• [学会発表] Self-formation of specific pyramidal planes in 4H-SiC formed by chlorine based ambience (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Koketsu T.Hatayama, 他3名
  • 学会等名: International Conference of Silicon Carbide and Related Materials
  • 発表場所: Germany
  • 年月日: 2009-10-14
• [学会発表] Hexagonality and stacking sequence dependence of etching properties in Cl_2-O_2-SiC system (2009)
  • 著者名/発表者名: T Hatayama
  • 学会等名: International Conference of Silicon Carbide and Related Materials
  • 発表場所: 国際会議場(Nurnberg, Germany)
  • 年月日: 2009-10-14
• [学会発表] Self-formation of specific pyramidal planes in 4H-SiC formed by chlorine based ambience (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Koketsu, T.Hatayama
  • 学会等名: International Conference of Silicon Carbide and Related Materials
  • 発表場所: 国際会議場(Nurnberg, Germany)
  • 年月日: 2009-10-14
• [学会発表] 塩素ガスを使った熱エッチングにおける4H-SiCメサ側壁傾斜角度の制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 纐纈英典, 畑山智亮, 他2名
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] 熱エッチングで形成した4H-SiCメサ構造のオフ角度と方位依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 纐纈英典, 畑山智亮, 他3名
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] 接触角度の測定と素子特性によるSiC表面処理の評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木啓之, 畑山智亮, 他4名
  • 学会等名: シリコンカーバイド及び関連ワイドギャップ半導体研究会第17回講演会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2008-12-08
• [学会発表] 熱エッチングによる4H-SiC高指数面の形成とショットキーバリアダイオードへの応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 纐纈英典, 畑山智亮, 他2名
  • 学会等名: シリコンカーバイド及び関連ワイドギャップ半導体研究会第17回講演会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2008-12-08
• [学会発表] Characterization of 4H-SiC analyzed by cathodeluminescence and electron-beam induced current methods (2008)
  • 著者名/発表者名: 畑山智亮, 他3名
  • 学会等名: European conference of silicon carbide and related materials
  • 発表場所: Spain
  • 年月日: 2008-09-07
• [学会発表] Characterization of 4H-SiC Analyzed by Cathodeluminescenee and Electron-Beam Induced Current Methods (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Hatayama
  • 学会等名: European Conference of Si 1 icon Carb ideand Related Materials
  • 発表場所: Axa Audi torium ( Bacelona, SPAIN )
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://mswebs.naist.jp/LABs/fuyuki/index.html