| 研究課題/領域番号 |
16H06360
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
長 康雄 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (40179966)
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| 研究分担者 |
山末 耕平 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (70467455)
平永 良臣 東北大学, 電気通信研究所, 助教 (70436161)
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| 研究期間 (年度) |
2016-05-31 – 2021-03-31
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| キーワード | 走査型非線形誘電率顕微鏡 / 局所DLTS法 / 超高次SNDM法 / 時間分解SNDM法 / Dit分布観測 |
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| 研究実績の概要 |
①H29年度に引き続き高度化した超高次非線形誘電率顕微鏡法を種々の計測対象に適用した．具体的にはPotential Induced Degradation （PID)を起こした太陽電池の評価や太陽電池のパッシベーション界面の分析を行い太陽電池の性能劣化の一因に関する知見を得た．具体的にはPIDを起こした太陽電池はキャリ濃度が激減し，その結果空乏層の広がりが観測された．またパッシベーションにより発生する固定電荷密度を定量した．本研究は翌年度も継続する．
② MoS2,WSe2等の新規２次元層状構造化合物のキャリアタイプの原子層数依存性やバイアス依存性を明らかにし，2次元層状構造物質特有の知見を得た．具体的には層が薄くなるほどキャリア濃度が小さくなること，p型のMoS2の場合層数が小さくなるとn型に変化することなどが明らかになった．本研究は次年度も精力的に展開していく予定．
③H28年度開発した局所DLTS法を用いてSiO2/SiC界面の極界面準位密度の2次元分布の計測を継続し,更にH29度開発した時間分解SNDM法（Tr-SNDM)法を用いてより高度な計測を行った．
④界面準位密度の２次元分布計測に加え，その起源を明らかにするためのSNDM ベースの装置の開発を継続している．
⑤H29年度開発したdC/dz-SNDM法を用い種々の材料の線形誘電率の分布計測を行い大きな成果を得た．この成果のより従来dC/dV法であるSNDMの弱点であった線形誘電率分布の高精度で簡易な計測が可能となり，SNDMの誘電体研究及び半導体研究への適用範囲が大きく広がった．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
年度初頭に計画した研究計画に基づいた成果がほぼ出ていると考えられるから．
具体的には
①Potential Induced Degradation を起こした太陽電池の評価や太陽電池のパッシベーション界面の分析を行い太陽電池の性能劣化の一因に関する知見を得た．
② MoS2,WSe2等の新規２次元層状構造化合物のキャリアタイプの原子層数依存性やバイアス依存性を明らかにし，2次元層状構造物質特有の知見を得た．
③局所DLTS法を用いてSiO2/SiC界面の極界面準位密度の2次元分布の計測を継続し,更にH29度開発した時間分解SNDM法（Tr-SNDM)法を用いてより高度な計測を行った．
④dC/dz-SNDM法を用い種々の材料の線形誘電率の分布計測を行い大きな成果を得た．この成果のより従来dC/dV法であるSNDMの弱点であった線形誘電率分布の高精度で簡易な計測が可能となった。
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| 今後の研究の推進方策 |
①引き続き高度化した超高次非線形誘電率顕微鏡法を種々の計測対象に適用する．具体的にはPotential Induced Degradation を起こした太陽電池の評価や太陽電池のパッシベーション界面の分析を引き続き行う．② MoS2,WSe2等の新規２次元層状構造化合物半導体のキャリアタイプの原子層数依存性やバイアス依存性を明らかにする研究を引き続き行う．③H30年度に更に高度化した時間分解SNDMをベースにした局所DLTS法を用いて種々の半導体MOS界面の界面順位密度の分布計測を行う．具体的にはこれまで集中的に計測評価してきたSiO2/SiC界面に限らず最も産業的にインパクトがあり基本的なSiO2/Si界面，HfO2/Si界面を始め，新規材料としてはGaN，ダイアモンド等のワイドバンドギャップ半導体のMOS界面の欠陥のミクロな分布状況を明らかにする．④界面準位密度の２次元分布計測に加え，その起源を明らかにするためのSNDM ベースの装置の開発を継続する．⑤これまで開発してきたdC/dz-SNDM法を用い種々の材料の線形誘電率の分布計測を引き続き行う．⑥界面欠陥分布計測結果に基づいたデバイスシミュレーションをさらに発展させ，種々の界面の移動度低下の原因を明らかにする研究を引き続き行う．⑦原子分解能NC-SNDMによる表面界面の原子レベルでの分析を行う．
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