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2014 年度 実施状況報告書

次世代半導体デバイスのための不純物分布計測技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25420285
研究機関名古屋大学

研究代表者

田中 成泰  名古屋大学, エコトピア科学研究所, 准教授 (70217032)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード電子線誘起電流 / EBIC / SEM / シリコン / 不純物濃度
研究実績の概要

今年度は、引き続きEBIC観察実験を行うとともにシミュレーションを行うためのプログラムを構築し、実験条件の検討を行った。昨年度と同様、テスト試料としてはイオン注入により表面付近に濃度分布を導入したp-Siを用いた。試料はface-to-faceで貼り合わせ、機械研磨により楔形に加工した。その後、オーミック電極とショットキー電極を形成し、観察に用いた。昨年度の観察実験ではEBIC電流量が非常に小さくて、明瞭なEBIC像を得ることが出来なかったが、今年度は、試料の研磨方法および電極蒸着の方法を改善することにより大きなEBICを得ることが出来るようになり、不純物濃度分布に対応した明瞭なEBIC像を得ることが出来た。EBICは、不純物濃度だけではなく、膜厚や加速電圧でも変化する。このためEBICより不純物濃度を導出するには、それらの関係を知っておく必要があり、シミュレーション計算のプログラムを作成した。プログラミングは、3次元の有限要素法を用いた解析ツールを用いて行い、楔形の試料構造を想定し、電子ビームによって生じる少数キャリアの拡散による電流を計算出来るようにした。まだ、予備的な計算しか出来ていないが、プログラムの正しさを実験結果と比較し確認したところである。今後は、実験およびシミュレーション計算を引き続き行い、EBICによって高い空間分解能で不純物分布の解析が出来ることを示していく予定である。

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

実験および解析は、ほぼ計画通りに進んでいるから。

今後の研究の推進方策

不純物濃度の定量的評価および空間分解能の観点で研究を進める。このために本年度はシュミレーションプログラムを作成した。来年度は、実験のほかシミュレーションを併用して、上記課題に取り組む。

次年度使用額が生じた理由

研究代表者の他大学への異動が決まり、研究遂行のために電子顕微鏡の移設が必要不可欠となった。電子顕微鏡の移設のための費用を確保するために次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

電子顕微鏡の移設のため。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Observation of the potential distribution in GaN-based devices by a scanning electron microscope2014

    • 著者名/発表者名
      T.Karumi, T.Tanji and S.Tanaka
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 63 ページ: i22,i23

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfu051

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A simple way to obtain backscattered electron images in a scanning transmission electron microscope2014

    • 著者名/発表者名
      H. Tsuruta, S. Tanaka, T. Tanji and C. Morita:
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 63 ページ: 333,336

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfu017

    • 査読あり
  • [学会発表] 走査型電子顕微鏡による半導体ポテンシャル分布の観察2014

    • 著者名/発表者名
      軽海貴博,田中成泰,丹司敬義,天野浩
    • 学会等名
      平成26年度電気・電子・情報関係学会 東海支部連合大会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-09
  • [学会発表] 電子線ホログラフィ法による窒化物半導体超格子内のピエゾ電界の解析2014

    • 著者名/発表者名
      長尾俊介,田中成泰,丹司敬義,天野浩
    • 学会等名
      平成26年度電気・電子・情報関係学会 東海支部連合大会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-09
  • [学会発表] An attempt to visualize dopant distribution in Si by low-voltage SEM-EBIC2014

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka, T. Niwa and T. Tanji
    • 学会等名
      IMC2014(18th International Microscopy Congress)
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-12
  • [学会発表] A simple way to obtain BSE image in STEM2014

    • 著者名/発表者名
      H. Tsuruta, S. Tanaka, T. Tanji and C. Morita
    • 学会等名
      IMC2014(18th International Microscopy Congress)
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-12
  • [学会発表] STEM用試料ホルダー組み込み型の反射電子検出器(2)2014

    • 著者名/発表者名
      鶴田 浩貴,田中 成泰,丹司 敬義,森田 千明
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第70回記念学術講演会
    • 発表場所
      千葉市
    • 年月日
      2014-05-11 – 2014-05-13

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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