New lines and issues associated with deep defect spectra in electron, proton and He ion irradiated 4H SiC

電子線,陽子線及びHeイオン照射した4H SiC中の深部欠陥に関連した課題と新ライン

Yan, F.*; Devaty, R. P.*; Choyke, W. J.*; 木本 恒暢*; 大島 武; Pensl, G.*; Gali, A.*

Yan, F.*; Devaty, R. P.*; Choyke, W. J.*; Kimoto, Tsunenobu*; Oshima, Takeshi; Pensl, G.*; Gali, A.*

耐放射線性が期待される炭化ケイ素(SiC)半導体へ電子,陽子又はHeイオン照射を行い、発生する欠陥を低温でのフォトルミネッセンス(LTPL)測定により評価した。照射後、7KでのLTPL測定を行ったところ、2.48から2.62eV範囲に照射欠陥に起因する複数の新たな発光ピークが観察された。これら発光ピークの熱処理による挙動を調べたところ、すべてのピークが同様な振る舞いを示し、1300から1400Cの熱処理によりすべてのラインが消滅することが判明した。このことより、これらのピークは同一の欠陥に起因することが明らかとなった。さらに、理論計算による解析を行ったところ、SiCのシリコン格子位置を占有した炭素原子(カーボンアンチサイト)が二つ並んだダイカーボンアンチサイトがこの発光ピークの原因であることが判明した。

Silicon Carbide (SiC) samples were irradiated with electron, proton and He ions and defects in the irradiated SiC were investigated by Low Temperature Photo Luminescence (LTPL). After irradiation, PL spectra between 2.48 and 2.62 eV were measured at 7 K. As a results, several PL lines were observed. These lines showed the same annealing behavior and were annealed out between 1300 and 1400C. Therefore, it is concluded that these line have the same origin. In addition, as a result of simulation, the structure of the defect is determined to be di-carbon antisite.