4H-SiCにおける点欠陥の電気的影響解明とキャリアライフタイム制御プロセス確立

• 研究課題/領域番号: 23760012
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 加藤 正史 名古屋工業大学, 工学研究科, 准教授 (80362317)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2011年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 半導体 / 結晶評価 / デバイス作製プロセス / 4H-SiC / キャリアライフタイム / 深い準位 / 電子線照射 / 点欠陥

研究概要

本課題では4H-SiC中に欠陥を導入し、欠陥に起因する深い準位およびキャリアライフタイムの影響を観測した。その結果、2MeVの電子線照射を施したn型試料で観測される準位は炭素アンチサイトー空孔構造に関連した欠陥によるものと示唆された。また、キャリアライフタイムには表面再結合ではなく再結合中心による影響が支配的であること示された。一方、160keVの電子線照射を施したp型試料では、炭素に関連した欠陥が導入され、再結合中心として働くことが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Deep levels in p-type 4H-SiC induced by low-energy electron irradiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuki YOSHIHARA, Masashi KATO, Masaya ICHIMURA, Tomoaki HATAYAMA, Takeshi OHSHIMA
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: 740-742巻 ページ: 373-376
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.740-742.373
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of the Surface Recombination Velocity from Thickness Dependence of the Carrier Lifetime in n-type 4H-SiC Epilayers (2012)
  • 著者名/発表者名: Masashi Kato, Atsushi Yoshida, Masaya Ichimura
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 51巻 号: 2S ページ: 02BP12-02BP12
  • DOI: 10.1143/jjap.51.02bp12
  • NAID: 210000140313
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excess Carrier Lifetime in p-Type 4H-SiC Epilayers with and without Low-Energy Electron Irradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Masashi Kato, Yoshinori Matsushita, Masaya, Ichimura, Tomoaki Hatayama, Takeshi Ohshima
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 51巻 号: 2R ページ: 028006-028006
  • DOI: 10.1143/jjap.51.028006
  • NAID: 210000140189
  • 査読あり
• [学会発表] 4H-SiC中の深い準位を形成する欠陥構造の同定の試み (2013)
  • 著者名/発表者名: 中根浩貴、加藤正史、市村正也、大島武
  • 学会等名: 電子情報通信学会電子デバイス研究会
  • 発表場所: 静岡大学創造科学技術大学院
  • 年月日: 2013-05-16
• [学会発表] p型4H-SiC中の深い準位における捕獲断面積の温度依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉原一輝、加藤正史、市村正也、畑山智亮、大島武
  • 学会等名: 2013年第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] p型4H-SiC中の深い準位の捕獲断面積に関する考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉原一輝、加藤正史、市村正也、畑山智亮、大島武
  • 学会等名: 第21回シリコンカーバイド(SiC)及び関連ワイドギャップ半導体研究会
  • 発表場所: 大阪市中央公会堂
  • 年月日: 2012-11-19
• [学会発表] Deep levels in p-type 4H-SiC induced by low-energy electron irradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuki YOSHIHARA, Masashi KATO, Masaya ICHIMURA, Tomoaki HATAYAMA, Takeshi OHSHIMA
  • 学会等名: 9th European Conference on Silicon Carbide and Related Materials
  • 発表場所: St. Petersburg, Russia
  • 年月日: 2012-09-03
• [学会発表] 低エネルギー電子線照射を施したp型4H-SiCにおける再結合中心の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉原一輝、加藤正史、市村正也、畑山智亮、大島武
  • 学会等名: 電子情報通信学会電子デバイス研究会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー
  • 年月日: 2012-05-18
• [学会発表] 低エネルギー電子線照射を施したp型4H-SiCにおける価電子帯近傍の深い準位の観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉原一輝、加藤正史、市村正也、畑山智亮、大島武
  • 学会等名: 第59回応用物理学関連連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 低エネルギー電子線照射を施したp型4H-SiCにおける価電子帯近傍の深い準位の観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉原一輝、加藤正史、市村正也、畑山智亮、大島武
  • 学会等名: 第５９回応用物理学関連連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
• [学会発表] Estimation of the Surface Recombination Velocity from Thickness Dependence of the Carrier Lifetime, in n-type 4H-SiC Epilayers (2011)
  • 著者名/発表者名: Masashi Kato, Atsushi Yoshida, Masaya Ichimura
  • 学会等名: 2011 International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Aichi Industry & Labor Center
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] 自立4H-SiCエピ膜のキャリアライフタイム測定による表面再結合評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤正史、吉田敦史、市村正也
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] Estimation of the Surface Recombination Velocity from Thickness Dependence of the Carrier Lifetime in n-type 4H-SiC Epilayers (2011)
  • 著者名/発表者名: Masashi Kato, Atsushi Yoshida, Masaya Ichimura
  • 学会等名: 2011 International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Aichi Industry & Labor Center
• [学会発表] 自立4H-SiC エピ膜のキャリアライフタイム測定による表面再結合速度評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤正史、吉田敦史、市村正也
  • 学会等名: 第72回 応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
• [学会発表] 低エネルギー電子線照射を施したp型4H-SiCにおける再結合中心の評価
  • 著者名/発表者名: 吉原一輝
  • 学会等名: 電子情報通信学会 電子デバイス研究会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学 ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー
• [学会発表] Deep levels in p-type 4H-SiC induced by low-energy electron irradiation
  • 著者名/発表者名: K. Yoshihara
  • 学会等名: 9th European Conference on Silicon Carbide and Related Materials
  • 発表場所: St. Petersburg, Russia
• [学会発表] p型4H-SiC中の深い準位の捕獲断面積に関する考察
  • 著者名/発表者名: 吉原一輝
  • 学会等名: 第21回シリコンカーバイド(SiC)及び関連ワイドギャップ半導体研究会
  • 発表場所: 大阪市中央公会堂
• [学会発表] p型4H-SiC中の深い準位における捕獲断面積の温度依存性
  • 著者名/発表者名: 吉原一輝
  • 学会等名: 2013年 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
• [学会発表] 4H-SiC中の深い準位を形成する欠陥構造の同定の試み
  • 著者名/発表者名: 中根浩貴
  • 学会等名: 電子情報通信学会 電子デバイス研究会
  • 発表場所: 静岡大学創造科学技術大学院