重イオン照射で半導体中に誘起した電荷の伝播挙動の解明

Elucidation of the transportation of charge induced in semiconductors by heavy-ion incidence

三島 健太; 平尾 敏雄; 小野田 忍; 阿部 浩之; 伊藤 久義; 河野 勝泰*

Mishima, Kenta; Hirao, Toshio; Onoda, Shinobu; Abe, Hiroshi; Ito, Hisayoshi; Kawano, Katsuyasu*

人工衛星に搭載されている半導体は、宇宙環境に存在する放射線に曝されることによって、その電気特性が劣化するトータルドーズ効果(TID: Total Ionizing Dose effect)や論理情報が反転するシングルイベント効果(SEE: Single Event Effect)等の影響を受ける。SEE耐性を備えた半導体を開発するために、その発生機構を究明し、発生予測モデルを構築することが求められている。本稿では、SEE発生の引き金となるイオン誘起電荷の伝播挙動の解明をするため、シリコンpinダイオードに重イオンを照射したときに発生するシングルイベント過渡電流(SETC: Single Event Transient Current)の測定とTCADシミュレータを用いた理論解析を行った。その結果、実測されたSETCから見積もった収集電荷量は、理論解析より求めた理想的な発生電荷量より約二割少ないことが見いだされた。電子-正孔対のオージェ再結合を考慮したモデルを導入することで実験結果のシミュレーションを試みたが、一致には至らなかった。したがって、高エネルギー重イオン照射の場合、従来のオージェ再結合以外に新たな効果を導入する必要があるといえる。

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