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Excess carrier lifetime in p-type 4H-SiC epilayers with and without low-energy electron irradiation

低エネルギー電子線照射及び未照射のp型4H-SiCエピタキシャル中の過剰キャリア寿命

加藤 正史*; 松下 由憲*; 市村 正也*; 畑山 智亮*; 大島 武

Kato, Masashi*; Matsushita, Yoshinori*; Ichimura, Masaya*; Hatayama, Tomoaki*; Oshima, Takeshi

炭化ケイ素(SiC)の耐放射線性に関する研究の一環として、電子線照射によるp型六方晶(4H)SiC半導体中のキャリア寿命の変化をマイクロ波光導電減衰法により調べた。室温にて170keVの電子線を照射した結果、未照射では0.1$$mu$$s程度であったキャリア寿命が、照射量の増加とともに減少し、10$$^{17}$$/cm$$^{2}$$照射後には0.02$$mu$$sとなることが明らかとなった。また、照射後、窒素中,1000$$^{circ}$$Cでの熱処理により0.08$$mu$$sまで回復することが判明した。n型4H-SiCにおいては、キャリア寿命はZ$$_{1/2}$$と呼ばれる欠陥により低下することが明らかとなっているが、Z$$_{1/2}$$は1500$$^{circ}$$C程度まで安定であり、今回の1000$$^{circ}$$C熱処理では変化しない。このことから、n型とp型では異なる欠陥がキャリア寿命低下に関与すると結論できた。

Excess carrier lifetimes in as-grown and low-energy electron irradiated p-type 4H-SiC epitaxial layers were investigated using the microwave photoconductivity decay method. The carrier lifetime increased with increasing excitation density in the epilayers. This results suggests that the dominant recombination center in the epilayers has larger capture cross section for electrons than capture cross section for holes. The carrier lifetime in the epilayer decreased by the low-energy electron irradiation decreases. The decrease in lifetime in the electron irradiated samples showed recovery after annealing at 1000 $$^{circ}$$C.

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パーセンタイル:55.7

分野:Physics, Applied

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