4H-SiC表面再結合速度の定量的観測

• 研究課題/領域番号: 25390067
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 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(系)研究科(研究院), 准教授 (80362317)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013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: 電気・電子材料 / 電子デバイス・機器 / 材料加工・処理 / 省エネルギー / 半導体物性 / 電子・電気材料

研究成果の概要

本研究課題により得られた成果は、以下の5点である。
１．n型4H-SiC(0001)Si面およびC面の表面再結合速度の定量値およびそれらの温度依存性を得た。また4H-SiCの表面再結合速度が表面に吸着した物質の影響を受けることを見出した。２．マイクロ波によるキャリアライフタイム測定において、測定値の精度を高める手法を見出した。３．p型4H-SiC(0001)Si面およびC面の表面再結合速度の定量値を得た。４．様々な温度、伝導型、ドーピング密度および過剰キャリア濃度での実験結果に対して、高精度に表面再結合速度の見積もりが可能な解析手法を確立した。

研究成果

• [国際共同研究] Vilnius University(リトアニア)
• [雑誌論文] Development of a microwave photoconductance measurement technique for the study of carrier dynamics in highly-excited 4H-SiC (2015)
  • 著者名/発表者名: L Subacius, K Jarasiunas, P Scajev, M Kato
  • 雑誌名: Measurement Science and Technology 巻: 26 号: 12 ページ: 125014-125014
  • DOI: 10.1088/0957-0233/26/12/125014
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Microwave reflectivity from 4H-SiC under a high-injection condition: impacts of electron – hole scattering (2015)
  • 著者名/発表者名: Masashi Kato, Yuto Mori, and Masaya Ichimura
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 54 号: 4S ページ: 04DP14-04DP14
  • DOI: 10.7567/jjap.54.04dp14
  • NAID: 210000145101
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Surface recombination velocities for n-type 4H-SiC treated by various processes (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuto Mori, Masashi Kato, Masaya Ichimura
  • 雑誌名: Journal of Physics D: Applied Physics 巻: 47 号: 33 ページ: 335102-335102
  • DOI: 10.1088/0022-3727/47/33/335102
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Estimation of surface recombination velocities for n-type 4H-SiC surfaces treated by various processes (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuto Mori, Masashi Kato, Masaya Ichimura
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: 778-780 ページ: 432-435
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.778-780.432
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation between Microwave Reflectivity and Excess Carrier Concentrations in 4H-SiC (2014)
  • 著者名/発表者名: Masashi Kato, Yuto Mori, Masaya Ichimura
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: 778-780 ページ: 293-296
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.778-780.293
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excess carrier lifetime and strain distributions in a 3C-SiC wafer grown on an undulant Si substrate (2013)
  • 著者名/発表者名: Masashi Kato, Atsushi Yoshida, Masaya Ichimura, Hiroyuki Nagasawa
  • 雑誌名: Physica Status Solidi A 巻: 210 号: 9 ページ: 1719-1725
  • DOI: 10.1002/pssa.201329015
  • 査読あり
• [学会発表] 4H-SiCにおける表面再結合速度の解析精度向上 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小濱 公洋、加藤 正史、市村 正也
  • 学会等名: 2016年 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東工大 大岡山キャンパス
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 水溶液と接触した4H-SiCにおける表面再結合 (2016)
  • 著者名/発表者名: 市川 義人、加藤 正史、市村 正也
  • 学会等名: 2016年 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東工大 大岡山キャンパス
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] n型4H-SiC表面再結合速度の温度依存性の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小濱公洋、森 裕人、加藤 正史、市村 正也
  • 学会等名: 先進パワー半導体分科会 第２回講演会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 2015-11-09
• [学会発表] Surface recombination velocities for polished p‐type 4H‐SiC (2015)
  • 著者名/発表者名: Masashi Kato, Kimihiro Kohama, Hiroto Shibata, Masaya Ichimura, Tsunenobu Kimoto
  • 学会等名: International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2015
  • 発表場所: Giardini Naxos, Italy
  • 年月日: 2015-10-04
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluation of Temperature Dependence of Surface Recombination Velocities for n-type 4H-SiC (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Kohama, Y. Mori, M.Kato, M. Ichimura
  • 学会等名: 2015 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2015)
  • 発表場所: Sapporo Convention Center
  • 年月日: 2015-09-27
  • 国際学会
• [学会発表] 4H-SiC表面再結合速度の温度依存性の定量的評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小濱公洋、森 祐人、加藤正史、市村正也
  • 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 VBL棟
  • 年月日: 2015-05-28
• [学会発表] 4H-SiC 表面再結合速度における温度依存性の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小濱 公洋，森 祐人，加藤 正史，市村 正也
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学 湘南キャンパス
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] n 型 4H-SiC における表面再結合速度の温度依存性に対する評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小濱 公洋，森 祐人，加藤 正史，市村 正也
  • 学会等名: 先進パワー半導体分科会 第 1 回講演会
  • 発表場所: ウインクあいち
  • 年月日: 2014-11-19 – 2014-11-20
• [学会発表] Deep levels in electron irradiated semi-insulating 4H-SiC: electronic, optical and structural observation (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroki NAKANE, Masashi KATO, Masaya ICHIMURA, Takeshi OHSHIMA, Ivan IVANOV, Xuan TRINH, Nguyen SON, Erik JANZÉN
  • 学会等名: European Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2014
  • 発表場所: Grenoble
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-25
• [学会発表] Temperature dependence of surface recombination velocities for n-type 4H-SiC (2014)
  • 著者名/発表者名: Masashi KATO, Kimihiro KOHAMA, Yuto MORI, Masaya ICHIMURA
  • 学会等名: European Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2014
  • 発表場所: Grenoble
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-25
• [学会発表] Microwave reflectivity from 4H-SiC in the high injection condition: Impacts of the electron-hole scattering (2014)
  • 著者名/発表者名: Masashi Kato, Yuto Mori, Masaya Ichimura
  • 学会等名: International Conference on Solid State Devices and Materials 2014
  • 発表場所: Tsukuba International Congress Center
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-11
• [学会発表] Time-Resolved Observation of Free Carrier Absorption for Carrier Lifetime Measurement of SiC (2014)
  • 著者名/発表者名: Masashi Kato, Yuto Mori, Nguyen Xuan Truyen, Masaya Ichimura
  • 学会等名: IUMRS-ICA 2014
  • 発表場所: Fukuoka University
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-30
• [学会発表] 高水準注入状態のSiCからの反射マイクロ波信号 ～ キャリアライフタイムの正確な評価に向けて ～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤正史、森祐人、市村正也
  • 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: 名古屋大学 VBL
  • 年月日: 2014-05-28 – 2014-05-29
• [学会発表] Silicon Carbide: Not Only for Energy Savings but Also for Energy Generation (2014)
  • 著者名/発表者名: Masashi Kato
  • 学会等名: EVTeC & APE Japan 2014
  • 発表場所: Pacifico Yokohama
  • 年月日: 2014-05-22 – 2014-05-24
• [学会発表] Understanding of Structures of the Deep Levels in 4H-SiC: Toward Development of Bipolar SiC Devices for Motor Drives (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nakane, Masashi Kato, Masaya Ichimura
  • 学会等名: EVTeC & APE Japan 2014
  • 発表場所: Pacifico Yokohama
  • 年月日: 2014-05-22 – 2014-05-24
• [学会発表] 4H-SiCにおける表面再結合速度の温度依存性の評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小濱公洋，森佑人，加藤正史，市村正也
  • 学会等名: 2014年第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学相模原キャンパス
• [学会発表] 様々な加工処理を施した4H-SiC表面のキャリアライフタイム評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森 祐人、加藤正史、市村正也
  • 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
• [学会発表] FCA測定装置の開発とSiCのキャリアライフタイム評価への適用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森祐人,チュングェン加藤正史,市村正也
  • 学会等名: 第７４回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス
• [学会発表] Estimation of Surface Recombination Velocities for n-type 4H-SiC Surfaces Treated by Various Processes (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuto Mori, Masashi Kato, Masaya Ichimura
  • 学会等名: International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2013
  • 発表場所: 宮崎シーガイアフェニックス
• [学会発表] Correlation between Microwave Reflectivity and Exxcess Carrier Concentrations in 4H-SiC (2013)
  • 著者名/発表者名: Masashi Kato, Yuto Mori, Masaya Ichimura
  • 学会等名: International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2013
  • 発表場所: 宮崎シーガイアフェニックス
• [学会発表] 自由キャリア吸収を用いたキャリアライフタイム測定装置の開発とSiCの評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森祐人、 グェンスァンチュン、 加藤正史、 市村正也
  • 学会等名: SiC及び関連半導体研究 第22回講演会
  • 発表場所: 埼玉会館
• [学会発表] 高水準注入条件におけるμ-PCD信号：高水準キャリアライフタイム評価への提案 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤 正史、森 祐人、市村 正也
  • 学会等名: SiC及び関連半導体研究 第22回講演会
  • 発表場所: 埼玉会館
• [学会発表] 高耐圧バイポーラSiCデバイス開発のためのp型SiCエピ層の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤正史
  • 学会等名: 自動車技術会2013年春季大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [産業財産権] 半導体キャリアライフタイム測定方法 (2013)
  • 発明者名: 加藤正史、森祐人
  • 権利者名: 加藤正史、森祐人
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-165683
  • 出願年月日: 2013-08-09