| 研究課題/領域番号 |
15H03967
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
土方 泰斗 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (70322021)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 炭化ケイ素(SiC)半導体 / CCD / ガンマ線照射効果 / MOSキャパシタ / 界面準位密度 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では高い耐放射線性を有し、高温下でも動作が可能なSiC半導体を用い、CCDを作製することを試みた。まずはSiC MOSキャパシタの光応答、MOSキャパシタアレーにおける電荷輸送といったCCDの基本原理の検証から着手した。その結果、六方晶系SiC基板使用の場合は紫外光に対して、立方晶SiC基板では紫外-緑色域に対する光応答を確認した。フォトリソグラフィーを用いてMOSキャパシタアレーを作製し、SiCによる電荷輸送に世界で初めて成功した。SiCおよびSi MOSキャパシタに対するガンマ線照射試験を行い、Siに比べSiCは３桁もの高いガンマ線耐性を有することを示した。
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| 自由記述の分野 |
半導体結晶工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
SiC半導体はパワーデバイスへの応用に極めて優れた物性値を有する上、自然酸化膜が良質な絶縁材料であるSiO2であることから、３０年来に亘り世界各地でパワーMOSFETの開発が行われてきた。しかし、耐極限環境半導体のニーズが今よりも低かったためか、Siを置き換えてSiCでCCDを作ろうという発想は、筆者の知る限りこれまで全く無かった。従って、今回初めてSiC-CCDの試作に着手し、原理検証に成功したことになる。また、今回MOSキャパシタで得られた1MGyというガンマ線耐性は、撮像素子としては突出した値である。
本研究を通じて、高い耐放射線性を有するイメージセンサ実現のための道筋を与えたと言える。
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