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論文

Development of diagnostic method for deep levels in semiconductors using charge induced by heavy ion microbeams

加田 渉*; 神林 佑哉*; 岩本 直也*; 小野田 忍; 牧野 高紘; 江夏 昌志; 神谷 富裕; 星乃 紀博*; 土田 秀一*; 児島 一聡*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 348, p.240 - 245, 2015/04

 被引用回数:4 パーセンタイル:40.75(Instruments & Instrumentation)

Deep level defects in semiconductors act as carrier traps Deep Level Transient Spectroscopy (DLTS) is known as one of the most famous techniques to investigate deep levels. However, DLTS does not well work for samples with high resistivity. To overcome this issue, DLTS using charge generated by ion incidence was proposed. Recently, we developed a deep level evaluation system based on Charge Transient Spectroscopy using alpha particles from $$^{241}$$Am (Alpha Particle Charge Transient Spectroscopy: APQTS) and reported the effect of deep levels in 6H SiC pn diodes generated by electron irradiation on the characteristics as particle detectors. In this study, we report the development of Charge Transient Spectroscopy using Heavy Ion Microbeams (HIQTS). The HIQTS can detect deep levels with micron meter spatial resolution since microbeams are applied. Thus, we can clarify the relationship between deep levels and device characteristics with micron meter resolution. When a 6H-SiC pn diode was irradiated with 12 MeV-oxygen (O) ions at 4$$times$$10$$^{9}$$ and 8$$times$$10$$^{9}$$ /cm$$^{2}$$, the charge collection efficiency (CCE) decreased to 71 and 52%, respectively. HIQTS signals obtained from those damaged regions using 15 MeV-O microbeams increased at measurement temperature ranges above 350 K, and the signals are larger with increasing 12 MeV-O ion fluence.

論文

Single event gate rupture in SiC MOS capacitors with different gate oxide thicknesses

出来 真斗*; 牧野 高紘; 児島 一聡*; 富田 卓朗*; 大島 武

Materials Science Forum, 778-780, p.440 - 443, 2014/02

 被引用回数:1 パーセンタイル:60.31

炭化ケイ素(4H-SiC)半導体を用いて作製した金属-酸化膜-半導体(Metal Oxide Semiconductor: MOS)キャパシタにおける高エネルギー重イオンに対する信頼性について検討した。実験は、蓄積方向に直流電界を印加した4H-SiC MOSキャパシタへ重イオンを照射し、酸化膜の絶縁破壊電界(Ecr)を測定した。重イオンのLET(Linear Energy Transfer: LET)を変えた照射を行うことでEcrのLET依存性の実測に成功し、Ecrは照射重イオンのLETに反比例する結果が得られた。この実験結果と、既に報告されているシリコン(Si)MOSキャパシタにおけるEcrのLET依存性とを比較した結果、Siと比較してSiC MOSキャパシタの方がEcrが大きく絶縁破壊耐性が高いことが明かになった。

論文

Effects of radiation-induced defects on the charge collection efficiency of a silicon carbide particle detector

岩本 直也; 小野田 忍; 牧野 高紘; 大島 武; 児島 一聡*; 野崎 眞次*

Proceedings of SPIE, Vol.8725 (CD-ROM), 8 Pages, 2013/06

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.02

Effects of radiation induced defects on the charge collection efficiency (CCE) of 6H silicon carbide p$$^+$$n diode particle detectors have been studied. The detectors were irradiated with electrons at the energies of 0.1, 0.2, 0.5 and 1 MeV. The CCE of the detectors were measured with 5.5 MeV alpha particles. The CCE of the detector decreases by electron irradiation at energies of 0.2 MeV and higher. Defect named X$$_2$$ with an activation energy of 0.5 eV is found in all detectors which showed the decreased CCE. By thermal annealing at low temperatures such as at 200 $$^{circ}$$C, the decreased CCE is recovered and defect X$$_2$$ is removed. Therefore it is concluded that defect X$$_2$$ is responsible for the decreased CCE of 6H-SiC p$$^+$$n diode particle detectors.

論文

Breakdown voltage in silicon carbide metal-oxide-semiconductor devices induced by ion beams

大島 武; 出来 真斗; 牧野 高紘; 岩本 直也; 小野田 忍; 平尾 敏雄*; 児島 一聡*; 富田 卓朗*; 松尾 繁樹*; 橋本 修一*

AIP Conference Proceedings 1525, p.654 - 658, 2013/04

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.05

炭化ケイ素(SiC)半導体デバイスのシングルイベント現象(SEGR)を把握するため、SiCエピタキシャル膜に金属-酸化膜-半導体キャパシタ(MOS)を作製し、イオン入射によりMOSキャパシタの酸化膜から検出される漏れ電流を調べた。n型六方晶(4H)SiCエピタキシャル基板上に1100$$^{circ}$$C、60分間の水素燃焼酸化を行うことで60$$sim$$80nmのゲート酸化膜を形成し、Al金属蒸着によりMOSキャパシタを作製した。作製したMOSキャパシタのゲート電極に電圧を印加した状態で、18MeVの酸素(O)又はニッケル(Ni)イオンを照射し、照射中にゲート酸化膜から検出される漏れ電流を測定した。その結果、18MeV-Oイオン照射の場合、未照射試料でのゲート酸化膜絶縁破壊電界8.2MV/cmまで漏れ電流の急激な変化はないが、18MeV-Niイオンでは7.3MeV/cmの電界強度で漏れ電流の急激な上昇が観測されSEGRが発生することが明らかとなった。18MeV-Oの線エネルギー付与(LET)が7MeVcm$$^{2}$$/mgであるのに対し、Niは24MeVcm$$^{2}$$/mgであることから、Niの場合、Oに比べ高密度のエネルギーが付与されSEGRに至ったと結論できる。

論文

Defect-induced performance degradation of 4H-SiC Schottky barrier diode particle detectors

岩本 直也; Johnson, B. C.; 星乃 紀博*; 伊藤 雅彦*; 土田 秀一*; 児島 一聡*; 大島 武

Journal of Applied Physics, 113(14), p.143714_1 - 143714_5, 2013/04

 被引用回数:27 パーセンタイル:77.13(Physics, Applied)

A correlation between radiation induced defects and charge collection performance of 4H-SiC Schottky barrier diodes has been studied. Charge collection efficiency (CCE) of the detectors is degraded by irradiation with 1 MeV electrons to a fluence of 1$$times10^{15}$$ cm$$^{-2}$$. Three electron traps, labeled EH$$_1$$, Z$$_{1/2}$$ and EH$$_3$$, are observed after the electron irradiation by deep level transient spectroscopy. Low temperature annealing at 300 $$^circ$$C is found to recover CCE significantly and remove EH$$_1$$ and EH$$_3$$ completely. On the other hand, Z$$_{1/2}$$ is not removed by annealing up to 400 $$^{circ}$$C, and does not correlate the annealing behavior of CCE. Therefore, we conclude that EH$$_1$$ and EH$$_3$$ are more responsible for the degraded CCE than Z$$_{1/2}$$.

論文

$$E_1/E_2$$ traps in 6H-SiC studied with Laplace deep level transient spectroscopy

小泉 淳*; Markevich, V. P.*; 岩本 直也; 佐々木 将*; 大島 武; 児島 一聡*; 木本 恒暢*; 内田 和男*; 野崎 眞次*; Hamilton, B.*; et al.

Applied Physics Letters, 102(3), p.032104_1 - 032104_4, 2013/01

 被引用回数:8 パーセンタイル:38.93(Physics, Applied)

Electrically active defects in $$n$$-type 6H-SiC diodes were investigated using deep level transient spectroscopy (DLTS) and high-resolution Laplace DLTS. The commonly observed broadened DLTS peak which was previously ascribed to two traps referenced as $$E_1/E_2$$ has three components with activation energies for electron emission of 0.39, 0.43, and 0.44 eV. The defects associated with these emission signals have similar electronic structure, each possessing two energy levels with negative-$$U$$ ordering in the upper half of the 6H-SiC gap. The defects are related to a carbon vacancy at three non-equivalent lattice sites in 6H-SiC.

論文

LET dependence of gate oxide breakdown of SiC-MOS capacitors due to single heavy ion irradiation

出来 真斗; 牧野 高紘; 富田 卓朗*; 橋本 修一*; 児島 一聡*; 大島 武

Proceedings of 10th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-10) (Internet), p.78 - 81, 2012/12

炭化ケイ素(SiC)金属-酸化膜-半導体(MOS)キャパシタへ電圧を印加した状態で重イオンを照射し、ゲート酸化膜の絶縁破壊電界(E$$_{rm CR}$$)と入射イオンのエネルギー付与(Linear Energy Transfer: LET)との関係を調べた。n型六方晶(4H)SiC MOSキャパシタへ、9MeVのニッケル(Ni)、18MeVのNi、322MeVのクリプトン(Kr)及び454MeVのキセノン(Xe)を照射した。それぞれのイオンのLETは、14.6, 23.8, 42.2及び73.2MeVcm$$^{2}$$/mgである。その結果、LETの増加に伴うE$$_{CR}$$の低下が確認され、E$$_{rm CR}$$の逆数とLETには直線関係があることが見いだされた。この直線関係はシリコン(Si)MOSデバイスにおいても報告されているが、SiCの場合は半導体内部で1個の電子正孔対を生成するエネルギーがSiと比較して大きいことから、Siに比べ傾きがなだらかとなることが判明した。

論文

Peak degradation of heavy-ion induced transient currents in 6H-SiC MOS capacitor

牧野 高紘; 岩本 直也*; 小野田 忍; 大島 武; 児島 一聡*; 野崎 眞次*

Materials Science Forum, 717-720, p.469 - 472, 2012/05

 被引用回数:1 パーセンタイル:60.76

炭化ケイ素(SiC)のイオン照射効果研究の一環として、n型六方晶-SiC上に作製した金属-酸化膜-半導体(MOS)キャパシタへ18-MeV酸素のマイクロビームを照射し、発生するイオン誘起過渡電流(Transient Ion Beam Induced Current: TIBIC)を評価した。その結果入射イオン数の増加に伴い、シグナルのピーク高さが低下し最終的には、ピーク値が一定値になることが見いだされた。ここで、前述の測定後、同試料に蓄積方向電圧+1Vを数秒印加し、再度同様のTIBIC測定を行ったところ、低下していたピーク値が初期値まで回復し、ピーク値は最初の測定と同様な振る舞いを示した。さらにイオン照射中の、MOSキャパシタの容量測定を行ったところ、イオン入射数の増加とともに大きくなることが判明した。この結果より半導体と酸化膜界面に存在する深い準位を持ったトラップがイオン入射により発生した電荷により帯電することでデバイスの内部電界が弱まりピークを低下させるが、逆方向バイアスの印加により正孔トラップが中性化するとピークが初期値に回復するという機構を提案した。

論文

Defects in an electron-irradiated 6H-SiC diode studied by alpha particle induced charge transient spectroscopy; Their impact on the degraded charge collection efficiency

岩本 直也*; 小泉 淳*; 小野田 忍; 牧野 高紘; 大島 武; 児島 一聡*; 小池 俊平*; 内田 和男*; 野崎 眞次*

Materials Science Forum, 717-720, p.267 - 270, 2012/05

 被引用回数:1 パーセンタイル:60.76

炭化ケイ素(SiC)の耐放射線性に関する知見を得るため、電子線照射により6H-SiC p$$^{+}$$nダイオード中に発生する欠陥が電荷収集効率に及ぼす影響をアルファ線誘起過渡スペクトロスコピーにより調べた。試料には室温で1MeV電子線を1$$times$$10$$^{15}$$/cm$$^{2}$$照射し、照射前後の電荷収集効率を$$^{241}$$Amから放出される5.486MeVのアルファ線を用いて室温で評価した。その結果、初期には100%近かった電荷収集効率が電子線照射により84%まで低下することが判明した。この原因を調べるため、170$$sim$$310Kの範囲でアルファ線誘起過渡スペクトロスコピー評価を行ったところ、X$$_{1}$$及びX$$_{2}$$と名付けられた欠陥中心が発生することが判明した。それぞれの活性化エネルギーを求めたところ、それぞれ、0.30及び0.47eVであった。今回、電荷収集効率を室温で測定していることから、室温近くにピークを持つX$$_{2}$$が、X$$_{1}$$に比べてより電荷収集効率に悪影響を及ぼす欠陥であると推測できる。

論文

Single-alpha-particle-induced charge transient spectroscopy of the 6H-SiC p$$^+$$n diode irradiated with high-energy electrons

岩本 直也; 小泉 淳*; 小野田 忍; 牧野 高紘; 大島 武; 児島 一聡*; 小池 俊平*; 内田 和男*; 野崎 眞次*

IEEE Transactions on Nuclear Science, 58(6), p.3328 - 3332, 2011/12

 被引用回数:5 パーセンタイル:42.62(Engineering, Electrical & Electronic)

電子線照射による6H-SiC(Silicon Carbide) p$$^+$$nダイオードの電荷収集量低下の原因を調べるため、電子線照射によりダイオード中に形成される欠陥について、単一アルファ粒子による電荷の過渡スペクトル分析(single-alpha-particle-induced charge transient spectroscopy: SAPICTS)と過渡容量分光法(deep level transient spectroscopy: DLTS)による評価を行った。SAPICTSによって検出された欠陥は、その活性化エネルギーとアニール特性から、DLTSで検出される電子トラップE$$_i$$と同一の欠陥であることが示唆された。アニール処理を施した結果、当該欠陥が減少するとともに、ダイオードの電荷収集量が回復することが明らかとなった。以上のことから、SAPICTSにより検出された欠陥は電荷収集量の低下に最も寄与する欠陥であると結論できた。

論文

Oxygen ion induced charge in SiC MOS capacitors irradiated with $$gamma$$-rays

大島 武; 岩本 直也; 小野田 忍; 牧野 高紘; 野崎 眞次*; 児島 一聡*

Materials Science Forum, 679-680, p.362 - 365, 2011/03

 被引用回数:1 パーセンタイル:61.2

炭化ケイ素(SiC)デバイスのイオン照射効果研究の一環として、n型六方晶(6H)SiC上に作製した金属-酸化膜-半導体(MOS)キャパシタへ15MeV酸素マイクロビームを入射し、発生するイオンビーム誘起過渡電流(TIBIC)を評価した。その結果、入射イオン数の増加とともにTIBICシグナルのピーク高さが低下し、最終的にはTIBICピーク値が一定になることが見いだされた。また、電荷収集時間はTIBICピーク値が低下するとともに長くなることも判明した。しかし、順方向電圧(1V)を印加し、再度、測定を行ったところ、低下していたピーク値が初期値まで回復し、さらに測定を続けると、徐々に低下して最終的に飽和するという最初の測定と同様な振る舞いを示すことが明らかとなった。順方向電圧によりTIBICシグナルが回復することから、半導体と酸化膜界面に存在する深い準位を持った正孔トラップがこの起源であることが推測される。52kGyの$$gamma$$線照射によって、TIBICシグナルの若干の減少が観測されたが、$$gamma$$線照射試料においても、同様なピーク値の減少と飽和、及び順方向電圧印加による回復が観察され、SiC MOSキャパシタのイオン照射効果では深い準位を持つ正孔トラップの存在を考慮する必要があると結論できた。

論文

Transient analysis of an extended drift region in a 6H-SiC diode formed by a single alpha particle strike and its contribution to the increased charge collection

岩本 直也; 小野田 忍; 牧野 高紘; 大島 武; 児島 一聡*; 小泉 淳*; 内田 和男*; 野崎 眞次*

IEEE Transactions on Nuclear Science, 58(1), p.305 - 313, 2011/02

 被引用回数:9 パーセンタイル:62.21(Engineering, Electrical & Electronic)

高エネルギー粒子検出器用の6H-SiC p$$^{+}$$nダイオードの電荷収集メカニズムを明らかにするため、アルファ線に対する電荷収集量の逆バイアス電圧依存性を測定した。測定結果を従来の電荷収集モデルを用いて解析した結果、低バイアス領域において実験結果を説明できないことが明らかになった。一方、半導体デバイスシミュレータを用いて解析した結果、すべてのバイアス領域において実験結果を再現することができた。シミュレーション結果より、アルファ線によって生成された高密度の電子及び正孔がドリフト及び拡散することにより、空乏層外に新たな電界が形成され、従来のモデルから予想される電荷量よりも過剰な電荷量が収集されることが明らかになった。

論文

Charge enhancement effects in 6H-SiC MOSFETs induced by heavy ion strike

小野田 忍; 牧野 高紘; 岩本 直也*; Vizkelethy, G.*; 児島 一聡*; 野崎 眞次*; 大島 武

IEEE Transactions on Nuclear Science, 57(6), p.3373 - 3379, 2010/12

耐放射線性炭化ケイ素(SiC)半導体デバイス開発の一環として、単一の重イオンが六方晶(6H)SiC電界効果トランジスタ(MOSFET)に入射した際、ドレイン,ソース,ゲート電極に誘起される過渡電流の計測を行った。重イオンがドレインに入射した際に発生したドレイン電流は、イオンの入射エネルギーから算出した電荷量よりも大きな電荷量であることがわかった。解析の結果、ソース(n$$^+$$)-エピタキシャル層(p)-ドレイン(n$$^+$$)から成る寄生npnバイポーラトランジスタによる電流増幅効果であることを明らかにした。

論文

Enhanced charge collection in drain contact of 6H-SiC MOSFETs induced by heavy ion microbeam

小野田 忍; Vizkelethy, G.*; 牧野 高紘; 岩本 直也; 児島 一聡*; 野崎 眞次*; 大島 武

Proceedings of 9th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-9), p.230 - 233, 2010/10

Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET) fabricated on Silicon Carbide (SiC) is regarded as a promising candidate for high-power and high-frequency electronic devices because of its excellent electrical and thermal properties. Transient currents were measured for 6H-SiC MOSFETs fabricated with three different gate oxides by using 18 MeV Oxygen and 50 MeV Cu microbeams at JAEA and Sandia National Laboratories. The 2-Dimensional Technology Computer Aided Design (TCAD) simulations were performed to clarify the mechanisms behind the transient events. According to both experiments and simulations, the typical parasitic bipolar amplification is observed when an ion strikes the drain contact. As a result of bipolar amplification, the drain current is larger than the ideal value.

論文

Time-dependent collected charges of 6H-SiC p$$^+$$n diodes measured using alpha particles

岩本 直也; 小野田 忍; 牧野 高紘; 大島 武; 児島 一聡*; 小泉 淳*; 内田 和男*; 野崎 眞次*

Proceedings of 9th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-9), p.222 - 225, 2010/10

Time-dependent collected charges of 6H-SiC (Silicon Carbide) p$$^+$$n diodes have been studied by using alpha particles. To investigate the impact of electron irradiation-induced defects on the time-dependent collected charges, temperatures of the samples were varied from 180 K to 310 K during the measurements. For electron-irradiated diode, the collected charges increase promptly and continue to increase slightly for tens of microseconds. The slight increases of charges are results of carrier detrapping by the electron irradiation-induced defects. It is also found that amount of detrapped charges depends on the temperatures. Two clear peaks at 205 K and 280 K are found for the electron-irradiated diode. These peaks are considered to be attributed to the defects which located at two different energy levels in the band gap.

論文

Charge collection efficiency of 6H-SiC P$$^{+}$$N diodes degraded by low-energy electron irradiation

岩本 直也; 小野田 忍; 大島 武; 児島 一聡*; 小泉 淳*; 内田 和男*; 野崎 眞次*

Materials Science Forum, 645-648, p.921 - 924, 2010/00

耐放射線性炭化ケイ素(SiC)半導体デバイス開発の一環として、六方晶(6H)SiCエピタキシャル基板上に作製したp$$^{+}$$nダイオードの電荷収集効率(CCE)の電子線照射による低下を調べた。電子線のエネルギー範囲を100keVから1MeVとし、室温にて照射を行い、電子線照射前後のCCEをアルファ線を用いて調べた。その結果、100keV電子線照射では、CCEの低下は見られなかった。原子のはじき出しエネルギーの計算から、100keVではSiC中には空孔型欠陥は生成されないことが導出されるが、今回の実験結果はそれを支持する結果といえる。一方、200keV以上では、照射量の増加とともにCCEの低下が観測された。エネルギー依存性に注目すると、エネルギーが高い方が劣化が大きいことが判明したが、これは、今回のエネルギー領域ではエネルギーが高い程、結晶損傷が大きく欠陥の生成量が多くなるというはじき出し損傷のメカニズムで解釈できた。

論文

Reduction of effective carrier density and charge collection efficiency in SiC devices due to radiations

小野田 忍; 岩本 直也; 平尾 敏雄; 河野 勝泰*; 児島 一聡*; 大島 武

AIP Conference Proceedings 1099, p.1010 - 1013, 2009/03

耐放射線性の粒子検出器としての利用が期待される6H-SiCの接合型半導体ダイオードに、$$gamma$$線,1MeV電子線,65MeV陽子線を照射することで損傷を導入し、粒子検出器の性能を示す指標である電荷収集効率(CCE: Charge Collection Efficiency)の低下を評価した。また、CCEと密接な関係にある実効キャリア濃度に関しての評価を行った。その結果、照射量が増加するに従い、CCE及び実効キャリア濃度が減少していくことがわかった。さらに、今まで報告例のあまりないSiCの損傷係数を、CCE及び実効キャリア濃度の双方に対して算出した。その結果、これらの損傷係数は非イオン化エネルギー損失(NIEL: Non-Ionizing Energy Loss)を指標としたスケーリングによって表現できることを見いだした。

論文

Transient response to high energy heavy ions in 6H-SiC n$$^+$$p diodes

小野田 忍; 大島 武; 平尾 敏雄; 菱木 繁臣; 岩本 直也; 児島 一聡*; 河野 勝泰*

Materials Science Forum, 600-603, p.1039 - 1042, 2009/00

炭化ケイ素(SiC)半導体のイオン照射効果を明らかにするため、15MeV-O及び260MeV-Neマイクロビームを使用して六方晶(6H)SiC n$$^+$$pダイオード中で発生する過渡電流の電圧依存性を調べた。双方のイオンについて、印加電圧の増加とともに、ピーク値が増加し、立上り及び立下り時間が減少する結果を得た。ピーク値の増加と立上り及び立下り時間の減少が補償することから、電荷収集効率(CCE:Charge Collection Efficiency)の電圧依存性はないことがわかった。15MeV-Oと比較して260MeV-NeによるCCEは非常に小さいことがわかった。この違いは線エネルギー付与(LET:Linear Energy Transfar)及び飛程の違いに由来するものと考えられる。15MeV-OのLETが7.29MeVcm$$^2$$/mgであるのに対し、260MeV-NeのLETが2.95MeVcm$$^2$$/mgと低いため、CCEが小さくなったと考えられる。さらに、15MeV-Oの飛程が空乏層よりも短いのに対し、260MeV-Neの飛程は空乏層よりも長い。そのため、260MeV-Neでは、入射エネルギーの一部しかダイオード中に付与されず、CCEが小さくなる。このように、過渡電流及びCCEのエネルギー依存性をマイクロビーム照射実験から明らかにした。

論文

Effects of fabrication process on the electrical characteristics of n-channel MOSFETs irradiated with gamma-rays

菱木 繁臣; 岩本 直也; 大島 武; 伊藤 久義; 児島 一聡*; 河野 勝泰*

Materials Science Forum, 600-603, p.707 - 710, 2009/00

炭化ケイ素(SiC)半導体は優れた耐放射線性を有するため高い線量下での動作が期待できる。これまでn型六方晶(6H)SiCを用いたnチャンネル金属-酸化膜-半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)の$$gamma$$線照射による特性変化がゲート酸化膜作製後の熱処理により異なることを明らかにしている。このようにMOSFETの放射線耐性は作製手法によって影響されるため、素子作製プロセスと特性変化の関係を明らかにすることが重要となる。今回、異なる注入後熱処理により基板表面の荒さ(RMS)が0.67nmと1.36nmとなったnチャンネル6H-SiC MOSFETを作製し、$$gamma$$線照射による電気特性の変化を調べた。その結果、基板表面の荒れが大きなMOSFETは1MGy程度でチャンネル移動度が減少するのに対し、荒れの小さなものは3MGyまでチャンネル移動度の減少がなく、耐放射線性に優れていることが明らかとなった。

論文

Charge collection properties of 6H-SiC diodes by wide variety of charged particles up to several hundreds MeV

小野田 忍; 岩本 直也; 村上 允; 大島 武; 平尾 敏雄; 児島 一聡*; 河野 勝泰*; 中野 逸夫*

Materials Science Forum, 615-617, p.861 - 864, 2009/00

耐放射線性の粒子検出器としての利用が期待できる炭化珪素(SiC)ダイオードの性能を示すため、さまざまな荷電粒子を照射し、電荷収集効率(CCE; Charge Collection Efficiency)を評価した。荷電粒子として、RIから放出される$$alpha$$粒子,$$beta$$線及び、加速器からの重荷電粒子を利用した。低エネルギー(数MeV)の軽粒子及び高エネルギー(数百MeV)の重粒子の飛程が数十$$mu$$mあることから、感受層であるエピタキシャル層の厚さが77$$mu$$m及び96$$mu$$mのダイオードを作製し、電荷収集量を評価した。実験の結果、従来報告例のある5.5MeVの$$alpha$$粒子だけでなく、56MeVのN(窒素),75MeVのNe(ネオン),150MeVのAr(アルゴン),322MeVのKr(クリプトン)イオンのエネルギースペクトルを測定することができた。

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