研究課題/領域番号 |
14550660
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研究機関 | 独立行政法人国立高等専門学校機構熊本電波工業高等専門学校 |
研究代表者 |
紫垣 一貞 熊本電波工業高等専門学校, 電子工学科, 助教授 (50044722)
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研究分担者 |
高倉 健一郎 熊本電波工業高等専門学校, 電子工学科, 助手 (70353349)
工藤 友裕 熊本電波工業高等専門学校, 電子工学科, 助教授 (90225160)
大山 英典 熊本電波工業高等専門学校, 電子工学科, 教授 (80152271)
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キーワード | 半導体デバイス / 高エネルギー粒子 / 宇宙空間 / 照射損傷 / 劣化 / 格子欠陥 / 熱処理 / 回復 |
研究概要 |
近年の国際宇宙ステーション計画に代表されるように、マルチメディア関連産業は膨大なビジネスの国際化を導き、これに伴う人工衛星を介した国内外間通信の安定化と信頼性向上は必要不可欠である。国内における半導体デバイスの放射線損傷研究は、宇宙航空研究開発機構等が中心となり遂行されているが、照射装置の放射化の危険性から照射温度が室温に限定等の未解決な問題点が残されている。 こうした背景から本研究では 1.照射線源として、電子線、ガンマ線、中性子線を、デバイスとしてSTIダイオード、フラッシュメモリー、ゲート長が0.1 0.4μm、ゲート酸化膜の厚さが3nmで作製方法が異なるMOSトランジスタ、並びにInGaAsデバイスを各々取り上げた。それらに対して、より実際の放射線環境に近づけるために25℃から300℃までの照射温度で照射を実施した。 2.デバイスの損傷機構を照射温度と線源依存性の観点から統一的に考察した。 主な研究成果は次の通りである。 1.高温照射による劣化は室温照射より低減される。これは、照射による特性劣化と熱処理による回復が同時に進行しているためであり、実際の宇宙空間でのデバイス使用において、高温雰囲気に保つことに劣化を防ぐ等の応用が期待できる。 2.Siフォトダイオードの低温中性子線温照射による電気的・光学的特性の劣化は、常温のそれに比べて激しい。これは、低温では劣化の主原因ある格子欠陥の導入が照射温度の低下と共に、減少したことによると思われる。また、その活性化エネルギーが0.15eVでそれが単一格子空孔の生成エネルギーと等しいことも分かった。
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