2019 年度研究成果報告書

炭化ケイ素MOSFETにおけるイオン誘起微小電荷の二次元的収集過程の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	17K05111
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	応用物理学一般
研究機関	国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
研究代表者	牧野高紘国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所先端機能材料研究部, 主任研究員(定常) (80549668)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	SiC / シングルイベント
研究成果の概要	炭化ケイ素(SiC)製-金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)にイオンが入射することで誘起される破壊現象解明のため、SiC-MOSFET内に入射するイオンが誘起する電荷の挙動解明を目的とした。イオン誘起電荷量のデバイス構造依存性の観測結果の解析を行い、デバイス破壊に支配的なパラメータの推定を行った。その結果より、イオンのLET(Linear Energy Transfer)と、デバイス構造が支配的であると考えられる結果が得られた。破壊されたデバイスの破壊痕の断面観察を行い、それらもデバイス構造に依存していることを確認し、今後の研究指針を得た。
自由記述の分野	宇宙工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	イオン誘起電荷量のデバイス構造依存性の観測結果の解析を行い、デバイス破壊に支配的なパラメータの推定を行うことで、イオンのLET(Linear Energy Transfer)と、デバイス構造が支配的であると考えられる結果が得られた。破壊されたデバイスの破壊痕の断面観察を行い、それらもデバイス構造に依存していることを確認し、今後の研究指針を得た。本研究結果は、半導体デバイスのイオン耐性向上に寄与する結果であり、最先端・高効率半導体デバイスの宇宙応用を大きく推進するものである。