高品質化の鍵となるSiC貫通転位変換過程のその場観察

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26246019
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 宇治原 徹 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (60312641)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 原田 俊太 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 助教 (30612460) ; 田渕 雅夫 名古屋大学, シンクロトロン光研究センター, 教授 (90222124)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 結晶成長 / 結晶欠陥

Outline of Annual Research Achievements

SiCパワーデバイスの真の実力を発揮させるには、SiC基板結晶の高品質化は絶対条件である。SiC溶液成長法は、超高品質結晶育成法の急先鋒といえる。最近我々はＸ線トポグラフィー測定を駆使することで、成長過程における貫通転位変換現象が低転位密度化のかぎであることを明らかにした。また、成長界面に形成されるマクロステップが転位の変換現象と関連していることが分かってきた。ただ、この変換現象のメカニズムはわかっていない。本研究では名古屋大学が得意とするトポグラフィー技術により結晶中の転位挙動と固液界面のマクロステップ構造をその場測定することを目的としている。これまでに、その場観察用の装置を準備した。また、実際に成長も行った。さらにトポグラフィー撮影を試みた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は、放射光施設の立ち上げに若干遅れが出たものの、結果的には、大型ゴニオメータを新規に導入し、装置を設置した。また、サンプルホルダーも作成し実際に結晶成長実験を行った。また光学顕微鏡で結晶の溶解・成長過程を確認することができた。しかしながら、欠陥変換の確認まではできておらず、条件の最適化はできていない。トポグラフィーのその場測定はすでに行い、exsituにおける実験とほぼ同様の鮮明なトポグラフィー像が取れることも確認した。

Strategy for Future Research Activity

いまのところ、実験は順調である。今後、トポグラフィーのその場測定における欠陥挙動の変化の観察を続ける。ただ、光学顕微鏡による成長過程の観察がコントラストが低いため困難であることがわかった。次年度は、干渉計などを用いて鮮明な像を得ることを目標とする。