Transient currents induced in 6H-SiC MOS capacitors by oxygen ion incidence

酸素イオン入射により6H-SiC MOSキャパシタ中に誘起される過渡電流

岩本 直也; 小野田 忍; 大島 武; 児島 一聡*; 河野 勝泰*

Iwamoto, Naoya; Onoda, Shinobu; Oshima, Takeshi; Kojima, Kazutoshi*; Kawano, Katsuyasu*

炭化ケイ素(SiC)デバイスのイオン照射効果の研究の一環として、15MeV酸素イオン入射によりSiC金属-酸化膜-半導体(MOS)キャパシタのゲート酸化膜を通して誘起される過渡電流を評価した。p型エピタキシャル六方晶(6H)SiC上に1180Cの熱酸化により35nm厚の酸化膜を形成し、アルミニウムを熱蒸着することでMOSキャパシタを作製した。15MeV酸素イオンマイクロビームを用いたシングルイオンヒット、イオンビーム誘起過渡電流(TIBIC)計測により過渡電流(SET)シグナルを取得した。その結果、SETシグナルのピーク値が印加する逆方向電圧の増加とともに増加することが明らかとなった。得られた結果をシリコンMOSキャパシタでの研究結果と比較することで、SiC MOSキャパシタのゲート酸化膜を通して誘起される過渡電流も変位電流であると帰結できた。また、SETシグナルに及ぼす線照射の影響を調べるため130kGyの線量までの照射を行った。容量-電圧特性に関しては5V以上のシフトが見られたが、この照射範囲ではSETシグナルには変化は見られなかった。

Single event transient currents induced in 6H-SiC Metal-Oxide-Semiconductors (MOS) capacitors by using oxygen ions are investigated. Charges collected from the MOS capacitors are estimated by the integration of transient currents. Applying the drift-diffusion model to the collected charges, the diffusion length of electron is estimated. Transient currents induced in the -ray irradiated MOS capacitors are also investigated. No significant change in the transient currents is observed after -ray irradiation.