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水田 栄一*; 久保山 智司*; 阿部 浩之; 岩田 佳之*; 田村 貴志*
IEEE Transactions on Nuclear Science, 61(4), p.1924 - 1928, 2014/08
被引用回数：94 パーセンタイル：99.19(Engineering, Electrical & Electronic)Radiation effects in silicon carbide power MOSFETs caused by heavy ion and proton irradiation were investigated. In the case of ions with high LET, permanent damage (increase in both drain and gate leakage current with increasing LET) was observed and the behavior is similar to the permanent damage observed for SiC Schottky Barrier diodes in our previous study. In the case of ions with low LET, including protons, Single Event Burnouts (SEBs) were observed suddenly although there was no increase in leakage current just before SEBs. The behavior has not been observed for Si devices and thus, the behavior is unique for SiC devices.
久保山 智司*; 水田 栄一*; 池田 直美*; 阿部 浩之; 大島 武; 田村 高志*
Proceedings of 10th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-10) (Internet), p.138 - 141, 2012/12
パワーMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor)では、シングルイベントゲートラプチャー現象と呼ばれるデバイス中のゲート酸化膜が破壊を起こす現象が発生する。この現象によって引き起こされる故障モードは、宇宙放射線環境で使用される装置に重大なダメージを及ぼすためその発生メカニズム解明と対策が強く要求されている。今回、異なる構造を持つMOSFETを作製し、315MeV-Krイオン照射を行った。その結果ゲート酸化膜端にイオンがヒットした場合、発生するホットキャリアが基板内の電界を変化させソースとドレインが短絡して電流が増幅する新たな発生モードを観測した。
皆藤 威二; 大塚 智史; 井上 賢紀; 浅山 泰; 上羽 智之; 水田 俊治; 鵜飼 重治*; 古川 智弘; 伊藤 主税; 籠田 栄一; et al.
Journal of Nuclear Materials, 386-388, p.294 - 298, 2009/04
被引用回数：32 パーセンタイル：88.55(Materials Science, Multidisciplinary)ODS鋼被覆管のクリープ破断強度に及ぼす中性子照射の影響を調査するために、「常陽」MARICO-2を用いて炉内クリープ破断試験を実施した。MARICO-2では14試料の炉内クリープ破断を検知するとともに、RIMSによりこれまでに6試料の炉内クリープ破断時間を特定することができた。この結果、MARICO-2の照射条件範囲では、ODS鋼被覆管のクリープ破断強度の低下は認められなかった。
水田 栄一*; 池田 直美*; 久保山 智司*; 田村 高志*; 阿部 浩之; 小野田 忍; 牧野 高紘; 大島 武
no journal, ,
電源を高効率かつ高速にスイッチングするための素子であるパワーMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor)は、冗長化によるペナルティの大きい電源回路に使用されるため、宇宙機器用としてはデバイス単体での高信頼性が強く要求される。しかしながら、宇宙等の放射線環境下では、SEGR(Single-Event Gate Rupture)と呼ばれるデバイス中のゲート酸化膜が破壊を起こして故障するモードが存在するため、このSEGR発生の制御が課題であった。本研究では破壊メカニズムを解明するために、さまざまな構造のMOSFETを試作し照射試験を行ったところ、従来考えられていたSEGR破壊箇所がゲート電極下のネック領域であったのに対し、本研究では別の箇所(ボディ領域上部のゲート酸化膜部)で起こっていたことが判明した。これらは重イオン入射により発生した電荷がボディ領域に集められていたためと考えられる。
