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Post-implantation annealing effects on the surface morphology and electrical characteristics of 6H-SiC implanted with aluminum

Al注入した6H-SiCの表面状態及び電気特性に及ぼす熱処理効果

大井 暁彦; 大島 武; 吉川 正人; Lee, K. K.; 岩見 基弘*; 伊藤 久義

Oi, Akihiko; Oshima, Takeshi; Yoshikawa, Masahito; Lee, K. K.; Iwami, Motohiro*; Ito, Hisayoshi

Al注入(1$$times$$10$$^{18}$$/cm$$^{3}$$,室温)した六方晶炭化ケイ素(6H-SiC)へ熱処理(Ar中、温度:1550から1750 $$^{circ}$$C、時間: 3から30分間)を行い、表面状態と注入層の電気特性を調べた。原子間力顕微鏡(AFM)により表面観察を行った結果、熱処理により直線的な溝や溝に沿ったスパイク状の突起が形成されることがわかった。また、溝は高温・長時間熱処理ほど深くなることが明らかになった。面方位を考慮して解析を行った結果、溝の片面は(0001)面であると決定できた。一方、電気特性に関しては、高温・長時間熱処理ほど正孔濃度は増加するが、移動度は1750 $$^{circ}$$Cで3分間程度の熱処理で飽和傾向を示し、それ以上の長時間熱処理条件では変化は見られなかった。この結果は、注入Al原子の電気的活性化には高温・長時間熱処理が有効であるが、結晶性の回復には高温・短時間熱処理で十分であることを示している。結晶性の低下や表面荒れがデバイス特性に悪影響を与えることを考えると、Al注入層の熱処理条件としては1750 $$^{circ}$$C,3分間が適切であると判断できる。

no abstracts in English

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