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温度に依存しない感度特性を持つ500℃まで動作可能な炭化珪素紫外光検出器の実現

研究課題

研究課題/領域番号 24656230
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関京都大学

研究代表者

須田 淳  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00293887)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードSiC / センサー / 光検出器 / 高温 / 厳環境 / 紫外線 / pn接合 / 炭化珪素 / リーク電流 / パッシベーション / 炭化硅素 / 検出器 / 高温デバイス
研究概要

500℃という高温でも動作可能な紫外線検出器は、発電・化学プラントのモニタリングやエンジンのリアルタイム燃焼制御用のセンサーなどに貢献しうるデバイスである。現在、光センサーに用いられているシリコン(Si)は禁制帯幅が1.12eVと小さいため200℃を超える動作は不可能である。本研究ではSiに比べて3倍の禁制帯幅、3.26eVを有する炭化珪素(4H-SiC)を用いて高温動作可能な紫外線検出器の実現を目指した。検出器の設計に必要なSiCの屈折率や光吸収係数などを明らかにし、また、検出感度低下の原因となるリーク電流の低減方法を確立し、500℃で動作可能なSiC光検出器の試作に成功した。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Thermo-optic coefficients of 4H-SiC, GaN, and AlN for ultraviolet to infrared regions up to 500 degrees C2012

    • 著者名/発表者名
      N.Watanabe, T. Kimoto, and J. Suda
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 51 号: 11R ページ: 112101-112101

    • DOI

      10.1143/jjap.51.112101

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 4H-SiC pn Photodiodes with Temperature-Independent Photoresponse up to 300℃2012

    • 著者名/発表者名
      Naoki Watanabe, 他
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 5 号: 9 ページ: 94101-94101

    • DOI

      10.1143/apex.5.094101

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SiCの光吸収係数の温度依存性に関する論文

    • 著者名/発表者名
      N.Watanabe, T. Kimoto, and J. Suda
    • 巻
      (投稿済み現在minor revisionで改訂対応中)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] SiCフォトダイオードの500℃動作の報告論文

    • 著者名/発表者名
      N.Watanabe, T. Kimoto, and J. Suda
    • 巻
      (準備中)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 500℃動作SiC pnフォトダイオード2013

    • 著者名/発表者名
      渡辺直樹, 木本恒暢, 須田淳
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://semicon.kuee.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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