パワー半導体用中性子照射シリコン; 世界の照射炉の現状と日本原子力研究開発機構の取組み状況

Neutron-transmutation-doped silicon for power electrical devices; Worldwide situation of irradiation reactor and activity of Japan Atomic Energy Agency

山本 和喜 ; 一色 正彦*; 米田 政夫   ; 佐川 尚司; 山下 清信

Yamamoto, Kazuyoshi; Isshiki, Masahiko*; Komeda, Masao; Sagawa, Hisashi; Yamashita, Kiyonobu

今日、省エネ社会の実現に向けて重要である絶縁ゲート型バイポーラトランジスター(IGBT)の市場が拡大しており、中性子転換ドーピング・シリコン(NTD-Si)の需要も増大している。こうしたことから、NTD-Siの原理と歴史を含め、当機構の最近の開発状況について、シリコン半導体デバイス製造及び研究者に向けて報告する。大口径シリコンインゴットの照射では中性子分布の均一性が損なわれるために困難であるが、中性子自己遮蔽の欠点を解決するための新しい照射方法を提案し、照射実験を計画している。また、NTD-Siの増産に向けたわれわれの将来計画も示す。

Today, the demand of Neutron-Transmutation-Doped Silicon (NTD-Si) is increasing, because the market of the Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) as an important device to realize energy-saving society is widespread. In the background, we report recent technological development in NTD-Si including the history and the basis of NTD-Si to silicon power device vendor and researcher. In the topics, Irradiation for large diameter ingot is difficult for lacking of uniformity of neutron distribution. We propose a new irradiation method to break down the defect of neutron self-shielding, and our future plan of increasing of NTD-Si is shown in this report.