単一イオンが半導体に誘起する過渡電流の計測システムの開発

Development of measurement system of transient current on semiconductor devices by single ion strike

小野田 忍; 牧野 高紘; 大島 武

Onoda, Shinobu; Makino, Takahiro; Oshima, Takeshi

イオン1個が半導体に入射したときに発生するシングルイベント過渡電流の位置依存性を評価することのできるIPEM(Ion Photon Emission Microscopy)装置の開発を行った。IPEMはイオン照射部, 試料, 発光体, ミラー, 顕微鏡,2次元位置検出器(Position Sensitive Detector: PSD)から構成される。今回はPSDの替わりにイメージインテンシファイア(Image Intensifier: I.I.)と高感度CCD(Charge Cooupled Device)カメラを用いるという工夫を行った。CCDを採用することで、顕微鏡像を観察しながら光学的なアライメントすることが容易となった。IPEMの測定では、まず、イオンが発光体を通して半導体に入射する。半導体で発生するシングルイベント過渡電流を高速デジタルオシロスコープで検出する。一方、発光体における発光は光学系を通じてCCDで結像する。シングルイベント過渡電流とイオン誘起発光位置を組合せることで、重イオン感受性の高い部位をマッピングすることができる。開発中のIPEM装置を利用して、Amからの5.5MeV Heイオン1個が発光体に入射したときにスポット状の発光を確認することに成功した。

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