SiC MOSFETの線照射効果に及ぼすゲートバイアスの影響

Influence of gate bias on -ray radiation response of SiC MOSFETs

武山 昭憲; 村田 航一*; 三友 啓*; 松田 拓磨*; 横関 貴史*; 牧野 高紘; 小野田 忍; 大久保 秀一*; 田中 雄季*; 神取 幹郎*; 吉江 徹*; 大島 武; 土方 泰斗*

Takeyama, Akinori; Murata, Koichi*; Mitomo, Satoshi*; Matsuda, Takuma*; Yokoseki, Takashi*; Makino, Takahiro; Onoda, Shinobu; Okubo, Shuichi*; Tanaka, Yuki*; Kandori, Mikio*; Yoshie, Toru*; Oshima, Takeshi; Hijikata, Yasuto*

炭化ケイ素(SiC)金属-酸化膜-半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)を回路に接続しスイッチング動作させながら線照射を行うと、SiCMOSFET単体で照射した場合に比べ電気特性の劣化が抑制されることを見出しているが、その原因は明らかとなっていない。そこでSiCMOSFETのゲートに電圧を正バイアス(+4.5V)から無バイアス(0V)にスイッチさせながら線照射を行い、電気特性の変化を調べた。その結果、照射中に正バイアスから無バイアスに印加電圧を変化させると、しきい値電圧Vの負電圧シフトが大幅に抑制される現象が観察された。これより、無バイアスでの照射により、正バイアス印加での照射により大きく劣化していた特性が回復するため、スイッチング動作させて照射したSiCMOSFETの電気特性の劣化が抑制されているということが結論できた。

Deterioration of electrical property of SiCMOSFETs due to irradiation was reduced compared with no biased ones, when the SiC MOSFETs with switching bias were irradiated. In order to clarify this mechanism, SiCMOSFETs were irradiated up to 50 kGy with switching bias applied to gate oxide from 4.5 to 0 V. As a result, the large negative shift of threshold voltage V due to irradiation with positive bias significantly recovered in the cases that the bias switched to zero. It shows electrical property of SiCMOSFETs were immediately relieved when applied bias was removed by switching.