Identification of the negative Di-carbon antisite defect in n-type 4H-SiC

n型4H-SiC中のアンチサイト炭素複合欠陥の同定

Gali, A.*; 梅田 享英*; Janzn, E.*; 森下 憲雄; 大島 武; 磯谷 順一*

Gali, A.*; Umeda, Takahide*; Janzn, E.*; Morishita, Norio; Oshima, Takeshi; Isoya, Junichi*

炭化ケイ素(SiC)中の欠陥研究の一環として、アンチサイト炭素に関する研究を電子スピン共鳴(ESR)及び第一原理計算を用いて行った。試料はn型の六方晶(4H-SiC)を用い、300800CでMeV級のエネルギーの電子線を10/cm程度照射することで欠陥を導入した。ESR測定の結果、Sが1/2でC対称を持つHEI5とHEI6とラベルつけされたシグナルが観測された。Si及びCの超微細相互作用を考慮した詳細測定を行うとともに、第一原理計算によりHEI5及びHEI6の構造解析を行った。その結果、HEI5及びHEI6は、それぞれ、キュービック及びヘキサゴナルサイトのシリコン格子位置を置換した炭素原子に格子間炭素が結合したアンチサイト炭素複合欠陥(Di-Carbon Antisite)であることが同定できた。

Carbon antisite defects in Silicon Carbide (SiC) were studied using Electron Spin Resonance (ESR) and first principle calculations. The samples used in this study were n-type 4H-SiC, and these samples were irradiated with MeV electrons at 10/cm in temperature range between 300 and 800C. As the results of ESR measurements, signals labeled HEI5 and HEI6, which have S=1/2 and C symmetry were observed. By the detailed measurements of Si and C hyperfine satellite, and first principle calculations, HEI5 and HEI6 were identified to be di-carbon antisite at cubic and hexagonal sites, respectively.