イオン照射下におけるSiC-MOSキャパシタのリーク電流

Ion induced leakage current of SiC-MOS capacitors

出来 真斗; 牧野 高紘; 富田 卓朗*; 大島 武; 児島 一聡*

Deki, Manato; Makino, Takahiro; Tomita, Takuro*; Oshima, Takeshi; Kojima, Kazutoshi*

炭化ケイ素(SiC)半導体デバイスのイオン誘発故障(シングルイベント効果)のメカニズム解明には、結晶損傷等によりデバイス特性が劣化しない測定条件で評価を行う必要がある。その条件を把握するため、金属-酸化膜-半導体(MOS)ダイオードの酸化膜のリーク電流がデバイス特性劣化に敏感であることに着目し、イオン照射条件と酸化膜リーク電流の関係を調べた。六方晶(4H)SiC基板を用いて作製したMOSダイオードに-15Vの電圧を印加した状態で、18MeV酸素イオンを610/cmまで照射し、照射中の酸化膜のリーク電流を計測した。その結果、イオン入射直後に数pAのピークを示すが、イオン入射量の増加に伴って減少し、最終的に飽和した。照射直後の電流値の変動は、イオン照射によりデバイス内部の電界強度が変動したため、収集されるイオン誘起電流の量が変化したためと考えられる。一方、飽和後のリーク電流の値は1pA以下であった。これより、この印加電圧、イオン照射条件では、結晶損傷によるデバイス特性劣化は発生しないことが判明した。

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