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河裾 厚男; Weidener, M.*; Redmann, F.*; Frank, T.*; Sperr, P.*; K
gel, G.*; 吉川 正人; 伊藤 久義; Krause-Rehberg, R.*; Triftsh
user, W.*; et al.
Silicon Carbide, p.563 - 584, 2004/00
本報告では、耐放射線性半導体として有望視されている炭化ケイ素(SiC)中の原子空孔型欠陥を陽電子消滅法によって研究した結果について詳述する。立方晶SiCでは主として孤立したシリコン原子空孔が陽電子捕獲サイトとして作用することが見いだされた。六方晶SiC中ではシリコン空孔以外にも炭素空孔が検出される。炭素空孔は比較的低温の熱処理で移動消滅するが、シリコン空孔は1500
C程度まで安定に存在することが見いだされた。六方晶SiC中のシリコン空孔のアニール温度は、立方晶SiC中のそれに比べて高いことがわかった。立方晶SiCを用いて、シリコン原子のはじき出しエネルギーが決定され、炭素原子のそれよりも大きな値となることが明らかになった。陽電子消滅で検出される原子空孔型欠陥と深準位過渡応答測定から知られる電子準位との相関を調べ、負電子相関を持つ電子準位がシリコン原子空孔を伴う、複合欠陥であることを突き止めた。
河裾 厚男; Weidner, M.*; Redmann, F.*; Frank, T.*; Krause-Rehberg, R.*; Pensl, G.*; Sperr, P.*; Triftshuser, W.*; 伊藤 久義
Materials Science Forum, 389-393, p.489 - 492, 2002/05
2MeVの電子線照射を行った4H及び6H SiCエピ膜について、陽電子ビームによる陽電子消滅測定及びDLTS測定を行い、高温で残留する深準位を同定した。電子線照射直後には、多くの電子準位が存在することがわかった。これらの多くは、1000
までのアニールで消失し、その後E
(6H-SiC)とZ(4H SiC)が残留することが見いだされた。これらは、負の電子相関を持つ特殊な電子準位である。また、最終的に1200~1500のアニールで消失することが明らかになった。一方、陽電子消滅測定の結果、シリコン空孔に起因する複合欠陥が検出され、これが、上述の電子準位と同一の温度域で消失することがわかった。以上より、E(6H-SiC)とZ(4H SiC)準位は、何れもシリコン空孔を伴う複合欠陥であると結論できる。
levels in electron-irradiated 4H-SiC studied by positron annihilation and deep-level transient spectroscopy河裾 厚男; Redmann, F.*; Krause-Rehberg, R.*; Weidner, M.*; Frank, T.*; Pensl, G.*; Sperr, P.*; Triftshuser, W.*; 伊藤 久義
Applied Physics Letters, 79(24), p.3950 - 3952, 2001/12
被引用回数：39 パーセンタイル：79.52(Physics, Applied)陽電子消滅及びDLTS法を用いて、電子線照射した4H SiCエピ膜中の原子空孔とZ準位のアニール挙動を研究した。等時アニールの結果、シリコン空孔が有力な陽電子捕獲中心として作用することがわかった。電子線照射後には、幾つかの電子準位が検出されたが、1200のアニール後には、Z準位が残留することが明らかになった。陽電子消滅で検出された原子空孔とDLTSで検出されたZ準位は、何れも1200~1500のアニールで消失することが明らかになった。この同時性から、Z準位は、シリコン原子空孔に由来すると結論できる。
河裾 厚男; Weidner, M.*; Redmann, F.*; Frank, T.*; Sperr, P.*; Krause-Rehberg, R.*; Triftshuser, W.*; Pensl, G.*
Physica B; Condensed Matter, 308-310, p.660 - 663, 2001/12
被引用回数：13 パーセンタイル：57.97(Physics, Condensed Matter)現在のSiC研究では、放射線によって形成される欠陥を同定することが、一つの課題となっている。これまで、ヘリウム注入により発生する深い準位のアニール挙動が研究されている。それらのあるものは、原子空孔に起因すると考えられている。そこで、本研究では、ヘリウム注入した高品質6H及び4H SiCエピ膜に対して、陽電子消滅及び深準位過渡応答(DLTS)測定を行った。陽電子消滅で得られた原子空孔深さプロファイルは、TRIMコードを用いて計算された結果と良く一致していた。ドップラーSパラメータ及び陽電子寿命ともに単一空孔の値を上回っており、単一空孔だけでなく、原子空孔クラスターも形成していることが示唆された。検出された原子空孔は、700及び1500のアニール温度で消失することがわかった。一方、DLTS測定の結果、いずれの多形においても、相対的に浅い準位と深い準位が形成されていることがわかった。これらは、1000以上のアニールで前後して消失することが見いだされ、陽電子消滅で得られた原子空孔のアニール挙動と良く一致していることが判明した。これより、ヘリウム照射で生成するDLTS準位は、原子空孔型欠陥に由来すると結論できる。
SiC epilayers studied by positron annihilation and deep level transient spectroscopy河裾 厚男; Redmann, F.*; Krause-Rehberg, R.*; Frank, T.*; Weidner, M.*; Pensl, G.*; Sperr, P.*; 伊藤 久義
Journal of Applied Physics, 90(7), p.3377 - 3382, 2001/10
被引用回数：42 パーセンタイル：81.14(Physics, Applied)2MeV電子線照射したn型6H SiCエピ膜中の格子欠陥のアニール挙動を陽電子消滅及びDLTS測定によって研究した。原子空孔型欠陥は、500-700及び1200-1400でアニールされることが見いだされた。内殻電子運動量分布の解析から、後者のアニール過程は、シリコン空孔を含む複合欠陥に起因していることが明らかになった。観測された電子準位のうち、E準位のみが、1000以上において、上記の原子空孔と同様のアニール挙動を示すことが明らかになった。これより、E準位は、シリコン空孔を含む複合欠陥に起源をもつと結論できる。
河裾 厚男; Redmann, F.*; Krause-Rehberg, R.*; Sperr, P.*; Frank, T.*; Weidner, M.*; Pensl, G.*; 伊藤 久義
Materials Science Forum, 353-356, p.537 - 540, 2001/00
炭化ケイ素(SiC)半導体を素子化するうえではイオン注入等の放射線プロセスが不可欠であり、付随する照射欠陥の構造、電子準位やアニール挙動を明確にすることが極めて重要である。そこで、われわれは、エピタキシャル成長により製造した高品質六方晶SiC単結晶にヘリウムイオンや電子線を照射し、発生する欠陥を陽電子消滅法を用いて評価した。ヘリウムイオンは、欠陥濃度が照射領域でほぼ均一になるように30~950keVの範囲内でエネルギーを変えながら照射を行い、電子線は2MeVで照射した。等時アニールは100~1700の温度範囲で実施した。陽電子寿命及びドップラー広がり測定の結果、ヘリウムイオン照射で導入した空孔型欠陥の濃度はアニール温度1400付近で急激に減少することを見いだした。同様な結果が電子線照射試料でも得られた。本発表では、これらの空孔型欠陥のアニール過程をDLTS中心との相関を含めて議論する。
