Shallow defects observed in as-grown and electron-irradiated or He-implnated Al-doped 4H-SiC epilayers

成長後及び電子線又はヘリウム照射したAl添加4H-SiCエピ膜中で観察される浅い欠陥準位

Beljakowa, S.*; Reshanov, S. A.*; Zippelius, B.*; Krieger, M.*; Pensl, G.*; 旦野 克典*; 木本 恒暢*; 小野田 忍; 大島 武; Yan, F.*; Devaty, R. P.*; Choyke, W. J.*

Beljakowa, S.*; Reshanov, S. A.*; Zippelius, B.*; Krieger, M.*; Pensl, G.*; Danno, Katsunori*; Kimoto, Tsunenobu*; Onoda, Shinobu; Oshima, Takeshi; Yan, F.*; Devaty, R. P.*; Choyke, W. J.*

アルミニウム添加によりp型とした炭化ケイ素(SiC)半導体中に存在する結晶欠陥をアドミッタンススペクトロスコピー(AS)により調べた。また、電子線又はヘリウムイオン注入を行い、欠陥を導入した試料についてもAS測定を行った。その結果、未照射試料において170meVの活性化エネルギーを持つ浅い欠陥準位(欠陥)が存在することが見いだされた。この欠陥によるキャリアの捕獲断面積を調べたところ3.510/cmと非常に小さいことが判明した。また、電子線及びヘリウムイオン照射を行ってもこの欠陥濃度に大きな変化はなく、さらに、1800C熱処理後も濃度に変化はなかった。このことより、この欠陥は非常に安定な真性欠陥であると結論できる。

Defects in Al-doped p-type 4H-SiC were investigated using admittance spectroscopy (AS). Also, defects in 4H-SiC irradiated with electrons and He ions were studied using AS. As a result, a shallow level with activation energy at 170 meV was found and is has the capture cross section of 3.510/cm which is extremely low value. The concentration of the defect did not change even after electron and He irradiations. Also, the defect can be found after annealing at 1800 C. Therefore, we can conclude that the defect is a very stable intrinsic defect in SiC.