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秋山 光永*; 片倉 郁茂*; 川崎 信夫*; 根本 俊行*; 鶴岡 卓哉*; 足立 将晶*; 石附 茂*; 久米 悦雄
JAERI-Data/Code 2003-009, 307 Pages, 2003/07
JAERI-Data-Code-2003-009.pdf:10.37MB
本報告書は、平成13年度に計算科学技術推進センター情報システム管理課で行った原子力コードの高速化作業のうち、東海及び那珂研究所のスーパーコンピュータにおける高速化作業について記述したものである。原子力コードの高速化作業は、平成13年度に10件行われた。本報告書では、中性子ラジオグラフィー3次元CT用コードNR3DCTの並列化,内部欠陥を有する材料に対する非定常熱伝導解析コードTHERMO3Dの高速化,MHD用初期化コードMHDTM_INITの高速化,核熱利用系動特性解析コードHAMBACの高速化,汎用モンテカルロ粒子輸送コードMCNP4C3の並列化,多種粒子・高エネルギー用モンテカルロ粒子輸送計算コードシステムMCNPX V2.1.5の整備,核融合炉誘導放射能計算コードCINAC-V4の整備,生体分子向け分子動力学計算コードAmber5のインストール,多次元二相流解析コードACE3DへのVisLib関数埋め込み,GS8500用実験データ処理コードシステムの移植について記述している。
Lee, K. K.; 西島 俊二*; 大島 武; Jamieson, D. N.*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 181(1-4), p.324 - 328, 2001/07
被引用回数：5 パーセンタイル：38.96(Instruments & Instrumentation)6H-SiC上に作製した酸化膜(SiO
)に発生する固定電荷及びSiC/SiO界面の準位をイオンビーム誘起電流(IBIC), エレクトロネッセンス(EL), キャパシタンス測定(C-V)により調べた。C-V測定より、SiC/SiO界面に多量の正に帯電したトラップが存在することが分かった。このトラップは酸化膜中にもともと存在する欠陥及びIBIC測定のためのへリウムイオン照射により生成した欠陥と考えられる。ELより1.36, 1.6, 2.3及び2.9eVの発光線が観測された。このうち1.36と2.3eVの発光線はSiC中に生成された欠陥に起因し、SiC素子の耐放射線性に影響を及ぼすと考えられる。ヘリウムイオン照射によるSiC上の酸化膜破壊も観測された。
-ray irradiation on the electrical characteristics of SiC metal-oxide-semiconductor structures吉川 正人; 大島 武; 伊藤 久義; 梨山 勇; 高橋 芳浩*; 大西 一功*; 奥村 元*; 吉田 貞史*
Electronics and Communication in Japan., Part2, 81(10), p.37 - 47, 1998/00
宇宙環境や原子炉近傍で使用される半導体素子には、高温雰囲気での安定な動作ばかりでなく、強い耐放射線性が要求される。今回SiC半導体材料の中でも最も一般的な6H-SiCを用いて半導体素子の基礎構造であるMOS構造を作製し、その電気特性の吸収線量依存性を調べるとともに、その吸収線量依存性のメカニズムを酸化膜中固定電荷の深さ方向分布を用いて追求した。その結果シリコン面上のMOS構造のC-V特性の線照射による変化は、Si MOS構造のそれと類似しているが、カーボン面上のその変化は、大きく異なることがわかった。酸化膜中固定電荷の深さ方向分布を用いてこの結果を調べたところ、C-V特性の横方向シフトが酸化膜中に存在する正及び負の電荷の量と位置の変化により生じていることが分かった。
吉川 正人; 根本 規生*; 伊藤 久義; 奥村 元*; 三沢 俊司*; 吉田 貞史*; 梨山 勇
Mater. Sci. Eng., B, 47(3), p.218 - 223, 1997/00
被引用回数：1 パーセンタイル：11.82(Materials Science, Multidisciplinary)3C-SiC MOS構造に
Co線を照射したときに発生する界面準位量と固定電荷量の熱アニールによる減少挙動を高周波C-V法を用いて調べた。400
Cまでの等時アニールを行うと、界面準位量及び固定電荷量は減少した。界面準位の減少量については、3C-SiC/SiO界面のエネルギー準位に依存して変化することがわかった。これらの減少挙動を化学反応速度式からみちびいた等時アニール式を用いて解析した所、界面準位量の減少は3種類の、固定電荷量は2種類の異なった活性化エネルギーの組合わせによって説明できることがわかった。Si MOS構造の照射によって発生する界面準位や固定電荷の熱アニールでは、このような複数の活性化エネルギーが認められないため、3C-SiC MOS構造の熱アニール挙動は、Si MOS構造のそれとは大きく異なっていると考えられる。
吉川 正人; 斉藤 一成*; 大島 武; 伊藤 久義; 梨山 勇; 吉田 貞史*; 奥村 元*; 高橋 芳博*; 大西 一功*
Journal of Applied Physics, 80(1), p.282 - 287, 1996/07
被引用回数：22 パーセンタイル：70.66(Physics, Applied)希釈したフッ酸中でのエッチング時間を変えることにより、斜めにエッチングした酸化膜を、6H-SiC基板上に作製し、それを用いて6H-SiC MOS構造を形成した。酸化膜の関数として、ミッドギャップ条件に対応するゲート電圧の変化を調べるために、高周波C-V特性の測定を行った。その結果、負電荷が6H-SiC/SiO界面近傍に蓄積し、正電荷が界面から40nmの領域に発生することがわかった。6H-SiCのカーボン面及びシリコン面上の固定電荷の深さ方向分布を調べたが、特別な違いは認められなかった。これらトラップ電荷の原因が、酸化膜中のカーボン関連の化合物の存在と合せて議論された。
吉川 正人; 斎藤 一成*; 大島 武; 伊藤 久義; 梨山 勇; 奥村 元*; 吉田 貞史*
14th Symp. on Materials Science and Engineering, Research Center of Ion Beam Technology, Hosei Univ., 0, p.159 - 165, 1996/00
照射した酸化膜を斜めにエッチングした傾斜酸化膜を用いて、膜圧の異なる6H-SiC MOS構造を作製し、そのC-V特性を用いて照射によって蓄積した固定電荷の深さ方向分布を求め(傾斜エッチング)、極めて長い緩和時間を持つ界面準位が6H-SiC/SiO界面近傍に存在する可能性を調べた。その結果、6H-SiC/SiO界面から離れた酸化膜内部には正の、6H-SiC/SiO界面近傍には負の固定電荷が蓄積していることがわかった。また界面近傍の負の固定電荷の一部は電荷のやりとりをしない極めて長い緩和時間を持つ界面準位である可能性のあることがわかった。
吉川 正人; 伊藤 久義; 大島 武; 梨山 勇; 奥村 元*; 吉田 貞史*
Silicon Carbide and Related Materials 1995 (Institute of Physics Conf. Series,No. 142), p.741 - 744, 1996/00
6H-SiC MOS構造の照射効果を高周波C-V法を用いて調べた。COガンマ線照射により、C-V特性が負方向にシフトすることから、6H-SiC MOS構造界面近傍に正の固定電荷が蓄積することがわかった。またこの固定電荷の蓄積は、照射中に印加されるゲートバイアスの極性に影響され、正バイアスでは固定電荷が顕著に蓄積するが負バイアスではまったく蓄積しないことがわかった。これらの結果は、Si MOS構造や3C-SiC MOS構造の照射効果と類似している。これらのことから、6H-SiC MOS構造においても、照射によって発生した正の電荷(正孔又は水素イオン)が酸化膜中を泳動し、界面近傍の固定電荷のプリカーサと反応して固定電荷が発生しているとするメカニズムが考えられた。
大西 一功*; 高橋 芳浩*; 今木 俊作*; 岡田 耕平*; 吉川 正人
Proc. of 21st Int. Symp. for Testing and Failure Analysis (ISTFA 95), 0, p.269 - 274, 1995/00
傾斜エッチング法はMOS構造の酸化膜をフッ酸で斜めにエッチングし、同一基板上に膜厚の異なるMOSチロパミタを多数作製し、それらのC-V特性の膜厚依存性からMOS構造酸化膜中の固定電荷の深さ方向分布の評価を行う手法である。今回我々はMOS構造酸化膜にアンモニアアニールをほどこした時の、酸化膜中の固定電荷の深さ方向の分布の変化を傾斜エッチング法を用いて調べた。その結果、アンモニアアニール時間が60分未満の時は、アンモニアアニールの作用により正の固定電荷が酸化膜/半導体界面に蓄積するが、180分以上のアニールでは、負の固定電荷の発生によって、見かけ上固定電荷が消失することがわかった。
斉藤 一成*; 高橋 芳浩*; 吉川 正人; 大西 一功*
平成5年度 (第37回)日本大学理工学部学術講演会講演論文集; 材料・物性, p.133 - 134, 1993/00
不揮発性記憶素子や高密度集積回路で注目されているMONOS構造のPOA(酸化膜成長後のアニール)処理とPNA(窒化膜堆積後のアニール)処理による、電気的特性と放射線照射効果に及ぼす影響について検討した。その結果、放射線照射前のMONOS構造はMOS,MNOS構造とは異なり、POA処理により固定正電荷密度、界面準位密度は減少せず、高温PNA処理を施したMNOS構造と同様な特性を示すことがわかった。また、MONOS構造のC-V特性における遷移領域には顕著な周波数分散がみられること、放射線照射によりミッドギャップ電圧はMNOS構造とは異なり負方向にシフトすることが確認され、これらの現象は窒化膜堆積後の高温熱処理に起因することがわかった。
吉川 正人; 森田 洋右; 伊藤 久義; 梨山 勇*; 三沢 俊二*; 奥村 元*; 吉田 貞史*
Amorphous and Crystalline Silicon Carbide IV, p.393 - 398, 1992/00
3C-SiC MOS構造の照射効果を高周波C-V特性を用いて研究した。その結果、3C-SiC/SiO界面に界面準位が発生し酸化膜中に固定電荷が蓄積した。これらの量は照射中にMOS構造のゲートに印加されるバイアス極性に依存し、無バイアス及び正バイアスでは、吸収線量の2/3乗に比例して増加した。また負バイアスではまったく増加が認められなかった。この関係はSi-MOS構造の実験結果とよく一致するが、その発生量及び蓄積量はSi-MOS構造のそれよりもはるかに少なかった。
吉川 正人; 伊藤 久義; 森田 洋右; 梨山 勇*; 三沢 俊司*; 奥村 元*; 吉田 貞史*
Journal of Applied Physics, 70(3), p.1309 - 1312, 1991/08
被引用回数：38 パーセンタイル：85.1(Physics, Applied)3C-SiC MOS構造の照射効果を高周波C-V特性を用いて研究した。その結果、3C-SiC/SiO界面に界面準位が発生し、酸化膜中に固定電荷が蓄積した。これらの量は照射中にMOS構造のゲートに印加されるバイアスの極性に依存し、無バイアス及び正バイアスでは、吸収線量の2/3乗に比例して増加した。この関係はSiMOS構造の実験結果とよく一致するが、その発生量及び蓄積量はSiMOS構造のそれらと比べてはるかに少なかった。
