| 研究課題/領域番号 |
16K06262
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
毎田 修 大阪大学, 工学研究科, 助教 (40346177)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | ダイヤモンド / ワイドギャップ半導体 / 欠陥評価 |
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| 研究実績の概要 |
1. 高感度非輻射型欠陥評価系の開発
既存非輻射型欠陥評価系の光源および単色化光学系の改変を中心に評価系の高感度化に関する検討を行った。具体的には集光光学素子のｆ値の適正化、材質の変更等を行い、また、中性濃度フィルターによる照射光量制御系の構築を合わせて行うことで照射フォトン密度1.0ｘ10の14乗mm-2s-1を達成した。上記改良により評価エネルギー範囲の短波長側への拡張(波長>430nm)が可能となり、ダイヤモンド半導体結晶のミッドギャップを超えるより深い欠陥準位の評価を可能とした。さらに非輻射欠陥にトラップされたキャリアの光励起放出にともなう微小容量変化を検出するための信号検出系の構築を行い、可変容量コンデンサ等を用いたインピーダンス可変補償回路を新規に開発し、測定分解能0.1fFの高感度化を達成した。
2. 非輻射型欠陥の生成機構の解明とその低減法の開発
高出力マイクロ波プラズマCVD法によるホウ素ドープダイヤモンド半導体結晶の合成を行い、カソードルミネッセンス法等を用いた結晶品質評価をとおして成膜条件の適正化を図った。さらに非輻射欠陥評価用試料として、高温高圧合成基板（オフセット角<110方向>5度）上に異なる不純物濃度（10の16乗～10の17乗cm-3）のホウ素ドープダイヤモンドショットキーデバイスを作製した。また、上記ショットキーデバイスの電気的特性評価を行い、整流比10の8乗以上、理想因子1.1以下の良好なダイオード特性が得られることを確認した。
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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
非輻射型欠陥の生成機構の解明とその低減法の開発に関しては当初の予定通り、欠陥評価試料の作製を完了しており、その電気的特性評価をあわせて行っている。また、非輻射型欠陥評価系の開発に関しても照射フォトン密度、測定分解能等の計画値を達成しており、概ね順調に研究が遂行できていると考えられる。しかし、研究の進展にともない新たな課題が見いだされた。具体的には試料温度の変化にともなう接合容量変化が測定精度に大きな影響をもつことが判明しており、より高精度な試料温度制御系の導入が必要不可欠と考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の計画に従い研究を進めるとともに、非輻射型欠陥評価系の高感度化として試料温度制御系の導入の検討を合わせて行う。
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