2001 年度実績報告書

ラマン散乱を用いたワイドギャップ半導体内結晶欠陥の高感度検出法の開発

研究課題

研究課題/領域番号	12650017
研究機関	宮崎大学
研究代表者	前田幸治宮崎大学, 工学部, 助教授 (50219268)
研究分担者	中島信一財団法人新機能素子研究開発協会, 特定研究員(常勤) (20029226) 吉野賢二宮崎大学, 工学部, 助教授 (80284826) 碇哲雄宮崎大学, 工学部, 教授 (70113214)
キーワード	シリコンカーバイド / 積層欠陥 / ラマン分光 / ポリタイプ / キャリア濃度 / セラミックス
研究概要	レーザラマン散乱顕微分光法を用いて、シリコンカーバイド(Sic)の欠陥を鋭敏にかつ非破壊で検出する方法を開発した。これまでの手法は、理想結晶と欠陥のある結晶のスペクトルを比較することにより欠陥を調べていたが、この方法では、その差が小さく欠陥を高感度に検出するには限界があった。そこで本研究では、ラマン散乱が理想的には禁制となるような偏光配置で測定を行い、欠陥によって誘起された微弱なラマンスペクトルを精度よく測定し、微弱欠陥の検出を試みた。3C,6H,4H型ポリタイプのSiCについて、半定量的な欠陥の面分布が作成できた。また、キャリア濃度に敏感なLOフォノンラマン散乱線を用いて、SiC結晶のキャリア濃度を決定する手法があるが、応用として、室温で実際にシリコンカーバイドの欠陥とその周辺について測定、解析を行った。欠陥周辺部でキャリア濃度の異常な変化を見いだし、電気的特牲に対する欠陥の影響が調べられた。これらの手法は非常に簡単で、非破壊でキャリア濃度を数ミクロンの空間分解能で求めることができる。さらにシリコンカーバイドセラミックスのラマン測定を行い、セラミックス内に存在する異種の多形(ポリタイプ)の組成比を求め、x-線回折の結果と比較した。ラマンとx-線解析の結果には強い相関があり、ラマン分光が単結晶のみならずセラミックスの評価にも応用できることが分かった。これを応用して、ミクロ測定によりセラミックス粒内のポリタイプの分布やポリタィプの積層欠陥の分布に関する情報を得ることができることを示した。

研究成果

(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] S.Nakashima, Y.Nakatake, H.Harima, M.Katsuno, N.Ohtani: ""Detection of stacking faults in 6H-SiC by Raman scattering""Appl. Phys. Letters. 77(22). 3612-3614 (2000)
[文献書誌] T.Tomita, S.Saito, M.Baba, M.Hundhausen, T.Suemoto, S.Nakashima: ""Selective resonance effect of the folder longitudinal phonon modes in the Rarnan spectra of SiC""Phys. Rev. B. 62(19). 12896-12901 (2000)
[文献書誌] S.Nakashima, H.Harima, T.Tomita, T.Suemoto: ""Raman intensity profiles of folded longitudinal phonon modes in SiC polytype""Phys.Rev. B. 62(24). 16605-16611 (2000)
[文献書誌] S.Nakashima, H.Harima: ""Raman Imaging of Semiconductor Materials : Characterization of Static and Dynamic properties""Inst. Phys. Conf. Ser.. No165:Symposium. 25 (2000)
[文献書誌] T.Tomita, S.Saito, M.Baba, M.Hundhausen, T.Suemoto, S.Nakashima: ""Selectively Resonant Raman Spectra of Folded Phonon Modes in SiC""Materials Science Forum. 338-342. 587-590 (2000)
[文献書誌] 中島信一, 播磨弘, 勝野正和, 大谷昇: "ラマン散乱分光法によるSiCの積層欠陥の評価"FEDジャーナル. vo1.11, No2. 57 (2000)
[文献書誌] 中島信一(分担執筆): "SiCセラミック新材料 1.7ラマン分光とSiC多形の評価"日本学術振興会高温セラミツク材料委員会. 11 (2001)

2001 年度 実績報告書

ラマン散乱を用いたワイドギャップ半導体内結晶欠陥の高感度検出法の開発

研究代表者

前田 幸治 宮崎大学, 工学部, 助教授 (50219268)

研究成果

[文献書誌] S.Nakashima, Y.Nakatake, H.Harima, M.Katsuno, N.Ohtani: ""Detection of stacking faults in 6H-SiC by Raman scattering""Appl. Phys. Letters. 77(22). 3612-3614 (2000)

[文献書誌] T.Tomita, S.Saito, M.Baba, M.Hundhausen, T.Suemoto, S.Nakashima: ""Selective resonance effect of the folder longitudinal phonon modes in the Rarnan spectra of SiC""Phys. Rev. B. 62(19). 12896-12901 (2000)

[文献書誌] S.Nakashima, H.Harima, T.Tomita, T.Suemoto: ""Raman intensity profiles of folded longitudinal phonon modes in SiC polytype""Phys.Rev. B. 62(24). 16605-16611 (2000)

[文献書誌] S.Nakashima, H.Harima: ""Raman Imaging of Semiconductor Materials : Characterization of Static and Dynamic properties""Inst. Phys. Conf. Ser.. No165:Symposium. 25 (2000)

[文献書誌] T.Tomita, S.Saito, M.Baba, M.Hundhausen, T.Suemoto, S.Nakashima: ""Selectively Resonant Raman Spectra of Folded Phonon Modes in SiC""Materials Science Forum. 338-342. 587-590 (2000)

[文献書誌] 中島 信一, 播磨 弘, 勝野 正和, 大谷 昇: "ラマン散乱分光法によるSiCの積層欠陥の評価"FEDジャーナル. vo1.11, No2. 57 (2000)

[文献書誌] 中島 信一(分担執筆): "SiCセラミック新材料 1.7ラマン分光とSiC多形の評価"日本学術振興会高温セラミツク材料委員会. 11 (2001)

2001 年度実績報告書

前田幸治宮崎大学, 工学部, 助教授 (50219268)

[文献書誌] 中島信一, 播磨弘, 勝野正和, 大谷昇: "ラマン散乱分光法によるSiCの積層欠陥の評価"FEDジャーナル. vo1.11, No2. 57 (2000)

[文献書誌] 中島信一(分担執筆): "SiCセラミック新材料 1.7ラマン分光とSiC多形の評価"日本学術振興会高温セラミツク材料委員会. 11 (2001)