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口頭

第一原理分子動力学シミュレーションによるアモルファス$$rm SiO_2/SiC$$界面の生成

宮下 敦巳; 大沼 敏治*; 吉川 正人; 岩沢 美佐子*; 中村 智宣*; 土田 秀一*

no journal, , 

Siに比べ優れた物理特性を持つSiCを用いた半導体デバイスは、従来のSiやGaAs半導体デバイスでは動作が困難な、原子炉や宇宙環境等、極限環境下で用いられる素子として期待されている。しかしながら、SiCの酸化膜とSiCの界面には界面欠陥が多く存在しており、この欠陥構造がSiCデバイスのチャネル移動度低下の原因となっている。半導体素子界面では原子構造が作り出す電子状態がその電気特性に影響を与えることから、界面欠陥構造とデバイス特性との関連性を追求することが重要である。本研究では、デバイス特性に影響を与える欠陥構造の解明を目標とし、欠陥を含んだ実際の界面に近い状態の原子構造を計算機上で模擬しエネルギー準位の計算を行っている。シミュレーション計算には地球シミュレータを用い、第一原理分子動力学計算による加熱・急冷計算によってアモルファス$$rm SiO_2/SiC$$界面構造を構築し電子構造を決定した。シミュレーションには444原子の原子構造モデルを用い、加熱温度4000K、加熱時間3ps、急冷速度$$rm-1000K/ps$$、終端以外の$$rm SiO_2$$層の可動、界面のSiC可動層4層との条件を用いた。急冷時の2200Kにおいて$$rm SiO_2$$終端固定層を開放し自由端とすることによって、$$rm SiO_2$$層でのアモルファス化を促進させた。生成された界面は初期構造では界面Si原子に存在したダングリングボンドが消滅しており、清浄界面に近い状態が再現されていた。しかし、バンドギャップ中にはいまだ準位が存在し、欠陥準位は界面付近に存在する酸素原子の結合に寄与しない局在電荷分布に起因しているこがわかった。

口頭

4H-SiC(0001)基板表面に堆積させたSiO$$_{2}$$酸化膜のCV法による評価

吉川 正人; 中村 智宣*; 宮下 敦巳; 大沼 敏治*; 土田 秀一*

no journal, , 

界面中間層のない急峻な界面形成を目指して、水素雰囲気下で表面をエッチングして平坦化させたエピ膜付4H-SiC基板表面に、シランと亜酸化窒素を用いてSiO$$_{2}$$膜を化学気層成長させた。電気的に良好な特性を有する堆積酸化膜形成条件をCV法で調べた結果、酸化膜堆積温度が850$$^{circ}$$C以下で堆積後のアルゴンアニーリング温度が1100$$^{circ}$$Cを超えると、界面の電気特性が良好になることがわかった。

口頭

純鉄及び伸線パーライト鋼の水素とひずみの相互作用により促進された格子欠陥の同定

宮下 友徳*; 生田 裕樹*; 鈴木 啓史*; 高井 健一*; 萩原 行人*; 平出 哲也

no journal, , 

純鉄、及び伸線パーライト鋼に対して、応力を付加した場合の格子欠陥の導入に対する、充填した水素の影響について調べた。純鉄に関しては、水素の昇温脱離分析と陽電子消滅寿命測定による結果から、また、伸線パーライト鋼に関しては、昇温脱離分析を行った結果から、水素が存在していると格子欠陥の導入が促進されることがわかった。

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