フェムト秒レーザー照射によるSiC改質部の局所電気伝導度の照射偏光依存性

Irradiation polarization dependence of local electrical conductivity of SiC modified by femtosecond laser

伊藤 拓人*; 出来 真斗; 松尾 繁樹*; 橋本 修一*; 北田 貴弘*; 井須 俊郎*; 小野田 忍; 大島 武

Ito, Takuto*; Deki, Manato; Matsuo, Shigeki*; Hashimoto, Shuichi*; Kitada, Takahiro*; Isu, Toshiro*; Onoda, Shinobu; Oshima, Takeshi

レーザーを用いた炭化ケイ素(SiC)半導体の局所電気伝導改質を目指し、半絶縁性SiC基板へフェムト秒レーザーを照射し電気特性の変化を調べた。光源には中心波長800nm,パルス幅130fs,繰り返し周波数1kHzのフェムト秒チタンサファイア再生増幅器を用い、10倍の対物レンズで試料表面に集光させたレーザーを走査した。レーザーの偏光方向を走査方向に対して電場が平行、又は、垂直となるように1/2波長板を用いて調整した。レーザー照射フルエンスは、各偏光ともに1.086J/cmの範囲で変化させた。レーザー照射領域の電気特性を測定した結果、電場に平行にレーザーを走査した場合は、抵抗値は照射フルエンスの増加とともに減少するが、垂直の場合は、照射フルエンスが増加しても抵抗値に大きな変化はないことが明らかとなった。レーザー改質部の走査型電子顕微観察をしたところ、照射フルエンス5J/cm以下の条件では、平行,垂直ともに照射領域全体にファインリップルと呼ばれる構造が形成されるが、平行の場合は照射フルエンス5J/cm以上では、中心領域においてクレーターのような構造が形成されていることが判明した。垂直走査した場合、照射フルエンスが増加してもクレーターが形成されないことから、クレーターの形成が抵抗の低減化に関与することが判明した。

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