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2014 年度 実績報告書

炭化ケイ素金属-酸化膜-半導体デバイスの放射線誘起破壊現象に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13J07883
研究機関徳島大学

研究代表者

出来 真斗  徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード炭化ケイ素 / シングルイベント / MOSデバイス / SiC / SiCMOSFET
研究実績の概要

MOSデバイスにおいて、放射線入射によりゲート酸化膜が破壊されるSingle Event Gate Rupture (SEGR)の発生が問題であり、その抑制が重要である。本研究目的は、パワーデバイスへの応用が期待されているSiC MOSデバイスのSEGRを把握するため、イオンの線エネルギー付与(LET)とSEGR発生の関係と破壊機構を調べることである。実験は、4H-SiC MOSFETに、チャネルが反転状態になるよう印加電界を増加させながら重イオンを照射し、ゲート酸化膜が破壊する電界強度(Ecr)とLETの関係を調べた。
その結果、Ecrの逆数がLETに対して直線関係にあることが明らかになった。この結果は平成25年度に行ったSiC MOSキャパシタにおける結果と同様である。加えてEcr^-1-LETの傾きにおいて、SiCはSiと比較して1/3であり、SEGR耐性に優れていることが分かった。一方、MOSキャパシタにおいて、空乏状態ではSEGRが発生しなかったのに対し、MOSFETにおいては、ゲート酸化膜とソース領域とのオーバーラップ領域と、チャネル領域の両方でSEGRが発生することが明らかになった。この結果は、SiCMOSFETにおいては、チャネルが反転状態になるため電子が存在し、重イオンが入射することによって過電流が流れ、SEGRが発生したと考えられる。
当該年度で得られた研究の成果は、第75回応用物理学会秋季学術講演会(北海道・札幌)、第1回先進パワー半導体分科会(愛知・名古屋)、European Conference on Silicon Carbide and Related Materials(フランス・グルノーブル)において報告した。また、国際会議において発表したプローディングスがアクセプトされ、Material Science Forumへの掲載が決定した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Instability of Critical Electric Field in Gate Oxide Film of Heavy Ion Irradiated SiC MOSFETs2015

    • 著者名/発表者名
      Manato Deki, Takahiro Makino, Kazutoshi Kojima, Takuro Tomita, Takeshi. Ohshima
    • 雑誌名

      Material Science Forum

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [学会発表] フェムト秒レーザー支援アニールによるNi/SiC界面の低温シリサイド化2014

    • 著者名/発表者名
      出来 真斗, 近藤 健太, 柳田 栄造, 板東 洋太, 森本 和樹, 岡田 達也, 富田 卓朗
    • 学会等名
      応用物理学会 先進パワー半導体分科会 第1回講演会
    • 発表場所
      ウインク愛知(愛知県名古屋市中村区名駅4丁目4-38)
    • 年月日
      2014-11-19 – 2014-11-20
  • [学会発表] イオン照射を行った4H-SiC MOSFETにおける絶縁破壊電界2014

    • 著者名/発表者名
      出来 真斗, 牧野 高紘, 富田 卓朗, 児島 一聡, 大島 武
    • 学会等名
      第75 回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市北区北8条西5丁目)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20

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公開日: 2016-06-01  

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