InGaAsデバイスの放射線損傷とその低減法

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11650727
• 研究機関: 熊本電波工業高等専門学校
• 研究代表者: 柴垣 一貞 熊本電波工業高等専門学校, 情報通信工学科, 助教授 (50044722)
• 研究分担者: 工藤 友裕 熊本電波工業高等専門学校, 情報通信工学科, 助教授 (90225160) ; 葉山 清輝 熊本電波工業高等専門学校, 電子工学科, 助教授 (00238148) ; 大山 英典 熊本電波工業高等専門学校, 電子工学科, 教授 (80152271) ; 博多 哲也 熊本電波工業高等専門学校, 電子制御工学科, 助教授 (60237899)
• キーワード: InGaAsデバイス / 高エネルギー粒子 / 宇宙空間 / 照射損傷 / 格子欠陥 / 熱処理 / 劣化 / 回復

研究概要

本研究では、光通信用InGaAsデバイス(フォオトダイオード、レーザダイオード)やAlGaAs系HEMT(High Electron Mobility Transitor)を取り、トータルドーズ、シングルイベント効果をに区別するために、照射損傷を特性劣化と基板結晶に導入される格子欠陥の両面から解析し、それらの因果関係を解明した。
本年度は次の研究調査を実施した。
1)InGaAsやAlGaAsデバイスに照射線源として水素原子核(陽子線)やヘリウム原子核(アルファ線)及び炭素イオン等の高エネルギー粒子線を照射し、デバイスの損傷機構を研究する。また、実際の宇宙環境に近づけるために液体ヘリウム・窒素温度での照射及び照射時におけるデバイス特性の同時測定を行った。
2)AlGaAsHEMTデバイスの加速電圧が20-MeVであるアルファ線照射によるデバイスの高周波特性の劣化と導入格子欠陥との関連性についてアメリカ・リーノで開催される2000 IEEE NSREC(Nuclear and Space Radiation Effects Conference、7月24〜28日で、他の研究機関に先駆けて研究分担者の大山英典教授が報告した。

研究成果

• [文献書誌] H.Ohyama: "20-MeV alpha ray irradiation effects in AlGaAs pseudomorphic HEMTs"proceeding of the Japan-Korea joint workshop on advanced semiconductor processes and equipments, Toyahashi Japan. 89-90 (2000)
• [文献書誌] S.Onoda,H.Ohyama et al.: "Studies of degradation mechnism for InGa_<0.53>As_<0.47> p-i-n photodiodes"proceeding of the RADECS 2000 workshop, Radiation Effects on Components and Systems, Louvain-la-Neuve Belgium. 105-109 (2000)
• [文献書誌] H.Ohyama et al.: "20-MeV alpha ray effects in AlGaAs p-HEMTs"proceeding of the 4th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications Tsukuba Japan. 133-138 (2000)
• [文献書誌] H.Ohyama et al.: "Impact of 20-MeV alpha ray irradiation on the V-band performance of AlGaAs psuedomorphic HEMTs"IEEE Trans.on Nucl.and Sci.. 47. 2546-2550 (2000)
• [文献書誌] H.Ohyama et al.: "Degradation and recovery of AlGaAs p-HEMTs irradiated by high-energy particles"Microelectron.Reliab.. 41. 79-85
• [文献書誌] H.Ohyama et al.: "Impact of lattice defects on device performance of AlGaAs/GaAs p-HEMTs"Solid State Phenomena. (to be published).