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永井 良治; 羽島 良一; 沢村 勝; 菊澤 信宏; 西森 信行; 西谷 智博; 峰原 英介
Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.420 - 422, 2004/08
原研ERLの入射部でバンチされた電子ビームは周回軌道と合流後、主加速器へ入射されるので、ビーム軸方向の振る舞いが非常に複雑である。このような条件でのパラメータの最適化にはニュートン法のような確定的手法では解が初期値に依存してしまうので不適当である。そこで、シミュレーテッドアニーリングを用いてパラメータ探索を行い、そのパラメータについての計算をParmelaで行うことでパラメータの最適化を行った。
ドライ酸化膜中の界面欠陥の電気特性とその熱アニーリング効果吉川 正人; 石田 夕起*; 直本 保*; 土方 泰斗*; 伊藤 久義; 奥村 元*; 高橋 徹夫*; 土田 秀一*; 吉田 貞史*
電子情報通信学会論文誌, C, 86(4), p.426 - 433, 2003/04
1200ドライ酸化やそれに引き続いて行われる熱アニーリングが、酸化膜と4積層周期六方晶炭化ケイ素(4H-SiC)基板の界面に与える影響を調べた。n型及びp型4H-SiC基板を1200の乾燥酸素雰囲気中で3時間酸化して50nmの酸化膜を作製した後、酸化膜を500から950のアルゴン雰囲気中で3時間熱アニーリングした。その酸化膜を用いて金属/酸化膜/半導体(MOS)構造を形成してC-V特性を測定し、酸化膜と4H-SiC界面の電気特性に及ぼす熱アニーリング効果を調べた。1200ドライ酸化膜を用いて形成した4H-SiC MOS構造のC-V特性は、電圧軸に沿って正方向へ大きくシフトした。界面には負電荷が蓄積していた。600で3時間の熱アニーリングを行うとC-V特性が負方向へシフトしはじめ、9503時間の熱アニーリングで電圧シフトが消失した。一方、p型4H-SiC MOS構造のC-V特性を調べると、n型とは反対に電圧軸に沿って負方向へ大きくシフトした。界面には正電荷が蓄積していた。n型とp型のシフト方向の違いと界面欠陥の荷電状態の関連性について調べ、界面欠陥の熱アニーリングのメカニズムを議論した。
吉川 正人; 佐藤 美玲; 大島 武; 伊藤 久義
Materials Science Forum, 389-393, p.1009 - 1012, 2002/05
4H-SiCエピ膜上に水素燃焼酸化法により酸化膜を成長させた。酸化の最終段階において950まで温度を低下させ30分間、引き続いて800まで温度をさらに低下させ3時間、それぞれ水蒸気雰囲気で酸化膜をアニーリングする連続アニーリングを行った。その後電極を蒸着してMOS構造を形成し、そのCV特性を測定して酸化膜/4H-SiC界面欠陥の電気特性を評価した。その結果、これまでの単一温度の水蒸気アニーリングとは異なり、連続アニーリングによって価電子帯近傍の界面欠陥量が、大幅に低下することを見出した。一方、伝導体近傍の界面欠陥については、95030分或いは8003時間等の単一温度の水蒸気アニーリングを行った時と同程度の欠陥低減効果が得られた。連続アニーリング法は、4H-SiC MOS構造用酸化膜の作製手法として有効であると結論できる。
知見 康弘; 岩瀬 彰宏; 石川 法人; 黒田 直志; 神原 正*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 164-165, p.408 - 414, 2000/04
被引用回数：7 パーセンタイル：47.25(Instruments & Instrumentation)照射アニーリング、すなわち照射中の欠陥消滅に焦点を絞って、鉄における電子励起効果について議論する。鉄薄膜試料(厚さ
200nm)に低温(77K)で1MeVイオン、100MeV重イオン、GeV重イオンを照射して、そのときの電気抵抗の変化から試料への欠陥蓄積挙動を調べた。また照射後試料を等速昇温法でアニールすることにより、照射で生成された欠陥の回復挙動を調べた。照射中の欠陥蓄積挙動から各イオンに対する欠陥照射面積が得られた。解析の結果、100MeV,GeV重イオンでは電子励起による欠陥消滅が支配的になり、さらにその断面積は、電子的阻止能に対して非線形に依存しているだけでなく、イオン速度にも依存していることがわかった。また、照射後の欠陥回復挙動の結果からも電子励起が照射アニーリングに寄与していることが確認された。
吉川 正人; 児島 一聡; 大島 武; 伊藤 久義; 岡田 漱平; 石田 夕起*
Materials Science Forum, 338-342, p.1129 - 1132, 2000/00
3C-SiC半導体を用いた金属-酸化膜-半導体(MOS)トランジスタを実用化するためには、その酸化膜と半導体の界面の電荷トラップ準位の低減が重要な課題となっている。そこでゲート酸化膜作製後に水蒸気中で酸化膜を熱処理することで、界面の電荷トラップが低減されるかどうかを調べた。その結果、3C-SiC MOS構造の界面に対しては、大きな変化が認められなかった。このことは6H-SiC MOS構造の水蒸気アニーリングの結果とは大きく異なった。このことから、界面構造の違いがMOS特性に大きな影響を与えていることがわかった。
S.M.Spiessberger*; K.Humer*; H.W.Weber*; E.K.Tschegg*; H.Gerstenberg*; 宇田川 昂
Advances in Cryogenic Engineering Materials, Vol.44, p.191 - 195, 1998/00
種々のGFRP積層板(S-ガラス繊維を双方向に配した補強材を持つエポキシまたはビスマレイミド樹脂)について、77Kのショートビームせん断試験を行うに先立ち、室温で2MeVの電子線並びに室温と5Kで異なる原子炉の放射線を用いて約270MGyの線量域まで照射した。低温照射した後試験片の半数は77Kで試験をする前に室温に戻すアニーリングを行った。積層板の層間せん断強度に対する異なる放射線源、照射温度、アニーリングサイクルに及ぼす影響についてそれぞれの結果を比較し、議論した。
80K with energetic particles知見 康弘; 岩瀬 彰宏; 石川 法人
Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 504, p.221 - 226, 1998/00
従来、金属の照射損傷は入射粒子とターゲット原子との間の弾性的相互作用のみで起こると考えられてきたが、最近十年間で、高エネルギー(100MeV)重イオン照射による高密度電子励起に起因する原子変位がFCC金属結晶中で起こりうることが発見された。また、BCC金属である鉄をGeVイオンで照射したときにも原子変位が観測されている。今回は、100MeV領域の重イオン、1MeV領域のイオン及び2MeV電子線を鉄薄膜に低温照射して格子欠陥を導入し、そのときの電気抵抗変化をその場観測した。各照射での欠陥蓄積挙動の違いから照射中の欠陥生成及び欠陥消滅における電子励起効果を評価した。その結果、高エネルギー重イオン照射において高密度電子励起によると思われる欠陥生成及び消滅(照射アニーリング)が観測された。
/4H-SiC interface by using high temperature hydrogen annealing at 1000
C福田 憲司*; 長井 清子*; 関川 敏弘*; 吉田 貞史*; 新井 和雄*; 吉川 正人
Proceedings of 1998 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 1998), p.100 - 101, 1998/00
近年、SiC単結晶の中でも、4H-SiCが大きな注目を集めるようになった。これは6H-SiCに比較して電子の移動度が倍以上あり3H-SiCに匹敵するからである。この4H-SiC単結晶をもちいてMOS構造を形成すると、しかしながら、多量の固定電荷や界面準位が発生し、素子化への大きな障害となっていた。本研究ではドライ酸化で作製した酸化膜を10torrの水素雰囲気下で400Cから1000Cまで温度を変えながらアニーリングした。その結果、1000C、30分の水素アニーリングにより固定電荷と界面準位が完全に消失し、MOS構造の電気特性に著しい改善が見られた。原因は明確ではなく、今後の研究課題であるが、水素燃焼酸化による電気特性の改善に関する機構解明という観点からも大きな意味を持っている。
玉田 正男; 大道 英樹; 奥居 徳昌*
Thin Solid Films, 274, p.66 - 69, 1996/00
被引用回数：4 パーセンタイル：29.07(Materials Science, Multidisciplinary)210Kに温調した基板に蒸着重合したN-メチロールアクリルアミド薄膜を基板の加熱によりアニーリング処理した場合、後重合する現象が認められた。赤外反射スペクトルでアニーリング過程をその場観察し、アニーリング中の分子の再配列を真空蒸着で作製した薄膜の場合と比較した。どちらの場合においても、分子の配列変化は基板温度が230Kで開始した。また、配列の変化はカルボニル基の位置から生じた。同温度で後重合も開始することから、基板温度の上昇に伴い、後重合は配向変化を伴いながら徐々に進行することがわかった。アニール後の最終配列構造では蒸着重合薄膜の-NH-CH-OH残基の部分が真空蒸着膜に比較して、たたみこまれた構造になっていた。
北條 喜一; 古野 茂実; 出井 数彦*
Journal of Electron Microscopy, 40(3), p.157 - 161, 1991/00
室温で水素イオンをSiC結晶に4.8
10
atoms/cm
以上照射した結果、非晶質相中に水素バブルが多数発生することを初めて観察した。さらに、水素照射により形成された非晶質相に室温で100keVの電子線を110
electrons/cm・s以上で照射すると照射領域にバブルの成長が観察された。このバブルは電子線の照射量とともに増加する。また、300C、20分間アニーリングした試料ではバブルの発生・成長は観察できなかった。これらの結果、非晶質相中のdangling fondにトラップされた水素原子が電子線照射により移動し、バブルを形成したものと推論した。
宇田川 昂; 貴家 恒男; 萩原 幸; 瀬口 忠男
EIM-86-133, p.43 - 52, 1986/00
宇宙航空用構造材料として広く用途開発が進められている4官能エポキシをマトリックスとする炭素繊維強化複合材料(CFRP)の耐放射線性と照射後のアニーリング特性を検討した。このCFRPは室温で100MGyを超える耐放射線性を有しているが、照射したのちに熱履歴を受けると急激に曲げ強度が低下することを見い出した。さらに、この現象は、すでに潜在するマトリックスの放射線劣化がその二次転移点より低い温度の熱履歴を受けて顕在化することによって起るものであることを、動的粘弾性測定と曲げ破壊面の電子顕微鏡観察の結果から、そのメカニズムに考察を加えた。
-rays江草 茂則; M.A.Kirk*; R.C.Birtcher*; 萩原 幸
Journal of Nuclear Materials, 127, p.146 - 152, 1985/00
被引用回数：13 パーセンタイル：81.92(Materials Science, Multidisciplinary)5種類の有機複合材料(ガラス/エポキシ、ガラス/ポリイミド、カーボン/エポキシ、カーボン/ポリイミド、アルミナ/エポキシ)を室温で
Co-線照射したのち、真空中180Cで2時間のアニールを行った。アニールする前の3点曲げ試験の結果から、これらの有機複合材料は2000Mradまでの照射ではその機械的性質はほとんど低下しないことがわかった。しかし、アニール後の3点曲げ試験の結果から、これらの有機複合材料の機械的性質は著しく低下し、その原因は潜在的放射線損傷がアニールにより活性化されるためであることが明らかになった。これらの事実に基づいて、極限強度の吸収線量依存性に対する表式化を試みた。実際、得られた式は実験結果をよくフィットできることがわかった。
吉原 賢二; 工藤 博司
化学の領域, 27(6), p.517 - 525, 1973/06
固体を対象とした反跳化学の最近の進歩について解説した。反跳原子の生成と固体中での脱励起、反跳効果の出現エネルギー、アニーリング反応の速度論的取扱、結晶形転移とアニーリング、ドーピングによるシミュレーション実験、イオン注入法によるシミュレーション実験、および固体研究の新しい手段(半減期変化の測定、電子分光)など、固体物性と関連する問題を主としてとりあげた。
