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1998 年度 研究成果報告書概要

中性子照射したワイドギャップ型SiC半導体における光学及び電気特性の評価

研究課題

研究課題/領域番号 09680480
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 エネルギー学一般・原子力学
研究機関京都大学

研究代表者

岡田 守民  京都大学, 原子炉実験所, 助手 (00027450)

研究期間 (年度) 1997 – 1998
キーワード中性子照射効果 / 欠陥回復過程 / 吸収スペクトル / ワイドギャップ半導体 / 炭化珪素 / 照射欠陥 / 電気特性 / 照射温度依存性
研究概要

原子炉中性子で照射した4H及び6H型炭化珪素単結晶における光学及び電気的特性は、光学的分光分析法及び電気的測定法で分析された。試料は、京大の研究炉に設置された低温照射装置(KUR-LTL)において種々の温度で又、東大の高速中性子炉(YAYOI)において室温で照射された。その照射試料中に、780nmに中心を持つ幅の広い光吸収帯が観測される。その吸収帯の起源は、常磁性の珪素空孔より成る欠陥と類似の熱焼鈍特性を持つことからSi空孔型の欠陥中心(V_<si>-type center)によるものとされた。
KUR-LTLで種々の温度で照射されたSiC結晶中に生成されたV_<si>-type centerの生成効率は、約200Kで最大になる。このV_<si>-type center生成の照射温度依存特性は、20Kから400Kの間で一様に減少する傾向にある酸化物や金属等と明らかに異なっている。
一方、中性子照射されたSiC試料の電気抵抗値は、中性子線量の増加と共に高くなることが分かった。その抵抗増加は、キャリア密度の減少によって説明された。高温でのアニール挙動から、電気抵抗とキャリア易動度が350Kと500Kの二つのアニール段階持つこと、又、両者は、800Kのアニールで40%回復すること、しかし、その温度でキャリア密度は変化しない等のことが分かった。
また、SiCの中性子転換注入(NTD)効果が観測され、^<29>Si(n,γ)^<30>Si反応により生成された^<30>Pの一部が電子ドナーとして有効に働くことが確認された。

  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] 岡田, 守民: "SiC単結晶における照射導入欠陥生成効率の照射温度依存性" 京大原子炉実験所第33回学術講演会報文集. 33. 142-147 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 岡田, 守民: "各種材料の低温度領域における温度制御照射効果の研究" 京大原子炉実験所第32回学術講演会報文集. 32. 211-216 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 岡田, 守民: "炭化珪素の低温度領域における温度制御照射効果の研究" 京大原子炉実験所第32回学術講演会報文集. 32. 245-250 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 岡田, 守民: "京大炉極低温照射施設と非金属性物質の照射効果" 大阪ニュークリアサイエンス協会、第7回放射線利用総合シンポジウム報告集. 7. 11-19 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M., Okada: "Optical modulation of bulk one-phonon state in diamond" Appl. Phys. Lett.73. 1358-1360 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M., Okada: "Optical properties of CsI single crystals irradiated with neutrons at low temperature" phys. Stat. Sol. (a). 67. 253-259 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M., Okada: "Neutron-irradiation effect on the mechanical properties of almina fiber" J.Nucl. Mat.254. 243-248 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M., Okada: "Irradiation temperature dependence on defect formations in insulating crystals during neutron irradiations" Mem. Fac. Educ. Kagawa Univ. (II). 48. 25-36 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M., Okada: "The elastic constants of silicon carbide : A Brilloun-scattering study of 4H and 6H SiC single crystals" J.Appl. Phys.82. 3153-3154 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M., Okada: "Photochromic behaviour of the N3 centre in neutron-irradiated and annealed type-Ib diamond" Phil. Mag. Lett.76. 93-97 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 岡田, 守民: "Hexagonal SiC単結晶の照射欠陥." 京大原子炉実験所第30回学術講演会報文集. 30. 121-128 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M., Okada: "Radiation-induced defects in neutron-irradiated 4H-and 6H-SiC single crystals" Inst. Phys.142. 469-472 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Okada: "Irradiation temperature dependence of production efficiency of the irradiation-induced defects in SiC single crystals irradiated with neutrons" Proc.Sci.Semin.Res.Reactor Inst.Kyoto Univ.33. 142-147 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Okada: "Study on effects of temperature-controlled irradiation in the low temperature region in some materials" Proc.Sci.Semin.Res.Reactor Inst.Kyoto Univ.32. 211-216 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Okada: "Study on effects of the temperature-controlled irradiation in the low temperature region in SiC single crystals" Proc.Sci.Semin.Res.Reactor Inst.Kyoto Univ.32. 245-250 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Okada: "Irradiation effects of nonmetallic materials and an outline of the low temperature irradiation facility of the Kyoto University Reactor" Proc.7th Symp.Radiation Utiliz. 7. 11-19 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Okada: "Optical modulation of bulk one-phonon state in diamond" Appl.Phys.Lett.73. 1358-1360 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Okada: "Optical properties of CsI single crystals irradiated with neutrons at low temperature" Phys.Stat.Sol.(a). 167. 253-259 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Okada: "Neutron-irradiation effect on the mechanical properties of almina fiber" J.Nucl.Mat.254. 243-248 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Okada: "Irradiation temperature dependence on defect formations in insulating crystals during neutron irradiations" Mem.Fac.Educ.Kagawa Univ.(II). 48. 25-36 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Okada: "The elastic constants of silcon carbide : A Brilloun-scattering study of 4H and 6H SiC single crystals" J.Appl.Phys.82. 3152-3154 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Okada: "Photochromic behavior of the N3 center in neutron-irradiated and annealed type-Ib diamond" Phil.Mag.Lett.76. 93-97 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Okada: "Irradiation-induced defects in hexagonal SiC single crystals" Proc.Sci.Semin.Res.Reactor Inst.Kyoto Univ.30. 121-128 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Okada: "Radiation-induced defects in neutron-irradiate 4H-and 6H-SiC single crystals" Inst.Phys.142. 469-472 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1999-12-08  

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