低エネルギー電子線照射を施したp型4H-SiCにおける価電子帯近傍の深い準位の観測

Deep-levels near the valence band of p-type 4H-SiC induced by low-energy electron irradiation

吉原 一輝*; 加藤 正史*; 市村 正也*; 畑山 智亮*; 大島 武

Yoshihara, Kazuki*; Kato, Masashi*; Ichimura, Masaya*; Hatayama, Tomoaki*; Oshima, Takeshi

耐放射線性炭化ケイ素(SiC)半導体デバイス開発には、照射欠陥とデバイス性能の関係を明らかにする必要がある。本研究では、電子線照射によって欠陥を導入したp型六方晶(4H)SiCを用いて、電流-深部欠陥準位特性測定(DLTS)を行うことで、生成される欠陥準位の観測を試みた。試料は、Alをドーピングすることでp型化した4H-SiCを用い、160keVの電子線を110cm又は110cm照射することで欠陥を導入した。電流DLTS測定の結果、110cm照射試料では、130K, 150K, 165Kにピークを持つ欠陥シグナルが、110cm照射試料からは、145K, 175K, 205Kにピーク持つ欠陥シグナルが観測された。それぞれの試料で観測されたピーク値の温度が異なることから、異なる欠陥が形成されているといえる。このことから、照射量の増加とともに、欠陥構造が変化し、より複雑な複合欠陥が形成されていることが示唆された。また、照射した試料を窒素雰囲気中1000Cで10分間熱処理したところ、欠陥シグナルのピーク温度がシフトするものの、欠陥シグナルは消滅しなかった。よって、この熱処理によって欠陥構造は変化するが、結晶性は回復しないことが判明した。

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