2002 Fiscal Year Annual Research Report
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14550660
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| Research Institution | Kumamoto National College of Technology |
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Principal Investigator |
紫垣 一貞 熊本電波工業高等専門学校, 電子工学科, 助教授 (50044722)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
工藤 友裕 熊本電波工業高等専門学校, 情報通信工学科, 助教授 (90225160)
葉山 清輝 熊本電波工業高等専門学校, 電子工学科, 助教授 (00238148)
大山 英典 熊本電波工業高等専門学校, 電子工学科, 教授 (80152271)
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| Keywords | 半導体デバイス / 高エネルギー粒子 / 宇宙空間 / 照射損傷 / 劣化 / 格子欠陥 / 熱処理 / 回復 |
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| Research Abstract |
近年の国際宇宙ステーション計画に代表されるように、マルチメディア関連産業は膨大なピジネスの国際化を導き、これに伴う人工衛星を介した国内外間通信の安定化と信頼性向上は必要不可欠である。国内における半導体デバイスの放射線損傷研究は、宇宙開発事業団等が中心となり遂行されているが、照射装置の放射化の危険性から照射温度が室温に限定等の未解決な問題点が残されている。
こうした背景から本研究では
1.照射線源として、電子線、ガンマ線、中性子線を、デバイスとしてSTIダイオード、フラッシュメモリー、ゲート長が0.1 0.4μm、ゲート酸化膜の厚さが3nmで作製方法が異なるMOSトランジスタ、並びにInGaAsデバイスを各々取り上げた。それらに対して、より実際の放射線環境に近づけるために常温から300℃までの高温照射を実施した。
2.高温照射時に発生するエネルギー授受量と照射後の熱処理による回復のエネルギーを算出し、比較することから、デバイスの損傷機構を照射温度と線源依存性の観点から統一的に考察した。
主な研究成果は次の通りである。
1.高温照射による劣化は室温照射より低減される。これは実際の宇宙空間でのデバイス使用において、高温雰囲気に保つ等の応用が期待できる。
2.Siフォトダイオードの高温照射による電気的、光学的特性の劣化機構はその活性化エネルギーが0.15eVでそれが単一格子空孔の生成エネルギーと等しく、併せて熱処理による回復のそれとも同じであることから、単一格子空孔の移動から説明できる。
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[Publications] H.Ohyama et al.: "Radiation effects on n-MOSFETs fabricated in a BiCMOS process"Nucl.Instrum.Methods B. Vol.186. 419-423 (2002)
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[Publications] H.Ohyama et al.: "Radiation damage in flash memory cell"Nucl.Instrum.Methods B. Vol.186. 392-400 (2002)
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[Publications] H.Ohyama et al.: "Radiation damage of polycrystalline Silicon films"Nucl.Instrum.Methods B. Vol.186. 176-180 (2002)
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[Publications] H.Ohyama et al.: "Defects assessment of irradiated STI diodes"Nucl.Instrum.Methods B. Vol.186. 424-428 (2002)
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[Publications] H.Ohyama et al.: "Effects of mechanical stress on polycrystalline-silicon resistors"Thin Solid Films. Vol.406/1-2. 195-199 (2002)
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[Publications] H.Ohyama et al.: "Damage coefficient in high-temperature particle-and -irradiated silicon p-i-n diode"Appl.Phys.Lett.. Vol.82. 296-298 (2003)
