SiCのフェムト秒レーザー改質部における電気伝導機構

柳田 栄造*; 近藤 健太*; 坂東 洋太*; 出来 真斗*; 牧野 高紘; 大島 武; 小野田 忍; 直井 美貴*; 富田 卓朗*

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これまでに、閾値エネルギー密度を超えるフェムト秒レーザーをSiC基板へ照射すると、室温において比抵抗が急激に低下することを明らかにしている。また、その比抵抗の温度依存性は不純物の活性化エネルギーED1, ED2の二成分で表すことができるモデルを示している。今回、不純物活性化エネルギーの照射レーザーエネルギー密度依存性を求めた。その結果、照射フルエンス5.8J/cm以下では、50meV程度のED1および150200meVのED2が得られた。一方、照射フルエンス8.7J/cm以上ではED2が消失し、新たに数meVのED2'が得られた。ED2'に起因する電気伝導度も照射フルエンスの増加に伴い増加する傾向を示しており、ED2'といった新たな不純物の増加がフェムト秒レーザー照射領域におけるキャリアを大きく増加させ、急激な比抵抗の低下に寄与していると結論できた。