Mechanisms of reduction in hole concentration in Al-implanted p-type 6H-SiC by 1 MeV electron irradiation

1MeV電子線照射によるAl添加p型6H-SiC中のホール濃度の減少機構

松浦 秀治*; 井澤 圭亮*; 蓑原 伸正*; 大島 武

Matsuura, Hideharu*; Izawa, Keisuke*; Minohara, Nobumasa*; Oshima, Takeshi

1MeV電子線照射による型六方晶炭化ケイ素(6H-SiC)のホール濃度()減少に関して調べた。アクセプタ濃度(),アクセプタのイオン化エネルギー()を評価し、アクセプタの起源について考察した。その結果、本研究で得られたアクセプタ(=220eV程度)はAl不純物によるものであると同定された。さらに、は電子線の照射量に依存し、照射量とともに減少するが、は照射量に依存せず、ほぼ一定であることが判明した。と照射量の関係を解析することで、キャリア減少率を見積もったところ、6.410cmと見積もられた。1MeV電子線照射によるの減少は、おもにの減少に起因し、深い準位を有する欠陥(キャリア補償中心)の発生にはよらないことも併せて判明した。

The reduction in hole concentration () in Al-implanted -type 6H-SiC due to 1 MeV electron irradiation was studied. By analysis of , the acceptor density (), its ionizing energy () and nature of the acceptor are determined. As a result, the acceptor observed in this study is assigned to an Al acceptor. is independent of irradiation fluence (), in spite that is strongly dependent on . We derived an analytical expression for the fluence dependence of and we estimated the removal coefficient (i.e., removal cross-section) of to be 6.410 cm for 1 MeV electron irradiation. The reduction in p due to electron irradiation is found to be mainly due to the decrease in , not to the increase in the density of defects with deep-level, because the decrease in is much larger than the increment in the density of deep-level defects.