JAEA
  • help
  • PC | SP
  • JP | EN
          
検索対象：     
報告書番号：
※ 半角英数字
 年 ～ 
 年
全てクリア
検索結果：　17 件中 1件目～17件目を表示
  • 1

発表形式

Initialising ...

選択項目を絞り込む

掲載資料名

Initialising ...

発表会議名

Initialising ...

筆頭著者名

Initialising ...

キーワード

Initialising ...

使用言語

Initialising ...

発行年

Initialising ...

開催年

Initialising ...

選択した検索結果をダウンロード

論文

Radiation-induced currents in 4H-SiC dosimeters for real-time $$gamma$$-ray dose rate monitoring

藤田 奈津子; 岩本 直也; 小野田 忍; 牧野 高紘; 大島 武

Materials Science Forum, 778-780, p.1042 - 1045, 2014/02

https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.778-780.1042
 被引用回数：1 パーセンタイル：53.76(Crystallography)

炭化ケイ素(SiC)は耐放射線性デバイスへの応用が期待され、高温下での安定動作も可能であるため、$$gamma$$線検出器の候補材料となりうる。そこで本研究では$$gamma$$線によってSiC検出器に誘起される電流を測定し、線量率計として使用できるか検討した。$$gamma$$線の線量率を0.4Gy/hから4kGy/hのとき、バイアス電圧が5V以上では吸収線量と$$gamma$$線誘起電流の間に良い直線性があり、傾きが約1であることがわかった。これは、SiC検出器が線量率計として使用できることを示している。

論文

Defect levels in high purity semi-insulating 4H-SiC studied by alpha particle induced charge transient spectroscopy

岩本 直也; 小野田 忍; 藤田 奈津子; 牧野 高紘; 大島 武

Materials Science Forum, 778-780, p.289 - 292, 2014/02

https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.778-780.289
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.32(Crystallography)

We have studied defect levels in Schottky barrier diodes (SBDs) made of high purity semi-insulating 4H silicon carbide substrates by alpha particle induced charge transient spectroscopy. A shallow defect level with the activation energy around 0.3 eV is found in all SBDs annealed at temperatures from 1400 to 1600 $$^{circ}$$C. Some other defect levels lying at deeper in the bandgap are found only in SBDs annealed at 1400 and 1500 $$^{circ}$$C. We also found that the series resistance of SBDs decreases with increasing of annealing temperature. The decrease of series resistance seems to be corresponding to the removal of deep levels.

論文

Kinetic behavior of water as migration media in compacted montmorillonite using H$$_{2}$$$$^{18}$$O and applying electric potential gradient

田中 真悟*; 野田 菜摘子*; 東原 知広*; 佐藤 正知*; 小崎 完*; 佐藤 治夫; 畑中 耕一郎

Physics and Chemistry of the Earth, 33(Suppl.1), p.S163 - S168, 2008/00

圧縮ベントナイト中の物質移行経路について検討するため、ベントナイトの主成分であるモンモリロナイト中の水の移行挙動について調べた。$$^{18}$$Oを水のトレーサとし、モンモリロナイトの乾燥密度1.0, 1.2, 1.4Mg/m$$^{3}$$に対して拡散実験と電気浸透実験を行った。拡散実験からは見掛けの拡散係数を、電気浸透実験からは移流速度と水理学的分散係数を決定するとともに、これまでに報告されているHe, Na, Clのデータと比較することにより移行経路について検討した。各イオンの濃度分布とピーク位置の比較から、分散係数はHe, H$$_{2}$$O, Cl, Naの順に減少し、この違いは化学種によって移行経路が異なるとともに、移行経路の違いによって分散係数が異なったことによると考えられた。

口頭

ポルトランドセメントペーストにおける水の拡散の水セメント比依存性

瀧谷 啓晃*; 田中 真悟*; 野田 菜摘子*; 佐藤 正知*; 小崎 完*; 佐藤 治夫; 畑中 耕一郎

no journal, , 

本研究は、緩衝材とセメント材料が接触している場合、その界面近傍で起こる変質などの現象について把握し、モデル化することを目的として実施している。その一環として、セメント中の物質の移行経路について研究しており、まず初めに、異なる水セメント比(W/C)に対するポルトランドセメント(OPC)ペースト中の水の拡散係数を測定し、間隙水中の水の拡散挙動について検討した。W/C=0.4, 0.45, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8のセメントペースト(直径24mm,高さ50mmの円筒形で、一断面のみを除いてすべて樹脂でカバーしたもの)を調製し、50$$^{circ}$$Cで91日間水中養生させることによりすべて水和反応を完了させた後、通常、O-16である水分子の一部をO-18で置換させた水を添加したセメント上澄み溶液中に沈め、セメント中の水の自己拡散試験を行った。その後、セメント試料中のO-18の濃度分布を分析し、W/Cに対する水の見掛けの自己拡散係数を決定した。拡散係数は、W/Cの増加に伴い増加した。また、濃度分布は、深さが増加するにつれて単一の拡散曲線からずれる傾向が見られ、複数の拡散経路の存在が示唆された。

口頭

圧縮Na型モンモリロナイト中のイオンの移行に関する電気化学的研究; 乾燥密度及び塩濃度の影響

田中 真悟*; 野田 菜摘子*; 佐藤 正知*; 小崎 完*; 佐藤 治夫; 畑中 耕一郎

no journal, , 

電位勾配下で、圧縮Na型モンモリロナイト中の陰イオン(Cl$$^-$$),陽イオン(Na$$^+$$)及び水(HTO, H$$_2$$$$^1$$$$^8$$O)の移行実験を行い、各イオンの移動度,分散長及び輸率の乾燥密度依存性(0.8-1.6Mg/m$$^3$$)のデータを取得し、モンモリロナイト中のイオンの移行機構について検討した。解析では、水の移動度を補正し、Cl$$^-$$とNa$$^+$$イオンの見掛けの拡散係数を求めた。その結果、両イオンの移行機構に違いのあることが示唆された。また、輸率については、Na$$^+$$イオンの輸率はNaCl濃度0で1であり、交換性陽イオンのNa$$^+$$イオンが全電荷を運んでいる一方、濃度の増加に伴い減少し、Cl$$^-$$イオンの輸率が増加した。このことは、塩濃度が増加するとNa$$^+$$イオンの拡散性は低下し、代わりにCl$$^-$$イオンの拡散性が増加することを示すものであり、これまでに報告されている事実とも一致している。

口頭

4H-SiCを用いた即時$$gamma$$線量率計の開発

藤田 奈津子; 岩本 直也; 小野田 忍; 牧野 高紘; 大島 武

no journal, , 

原子力施設や加速器施設等において、$$gamma$$線の線量率をリアルタイムでモニタリングすることは、施設の安全を保つ上で極めて重要である。一方、炭化ケイ素(SiC)は耐放射線性デバイスへの応用が期待され、高温下での安定動作も可能であるため、$$gamma$$線検出器の候補材料となりうる。そこで本研究では$$gamma$$線によってSiC検出器に誘起される電流を測定し、線量率計として使用できる可能性を検討した。$$gamma$$線の線量率を0.1kGy/hから数kGy/hのとき、バイアス電圧が5 V以上では吸収線量と$$gamma$$線誘起電流の間に良い直線性があり、傾きが約1であることがわかった。これは、SiC検出器が0.1kGy/hから数kGy/hの範囲で線量率計として使用できることを示している。

口頭

4H-SiC MOSキャパシタの放射線照射効果の酸化膜依存性

牧野 高紘; 出来 真斗*; 藤田 奈津子; 岩本 直也; 小野田 忍; 大島 武

no journal, , 

高放射線場へのデバイス応用のためには、イオン照射効果の解明に加えて、$$gamma$$線照射効果を含めた様々な放射線の複合照射効果を明らかにする必要がある。Siデバイスでは、$$gamma$$線照射を行ったデバイスにおけるイオン照射効果に関して多くの研究がなされている。一方、SiC MOSデバイスに関して、$$gamma$$線照射効果についてはこれまでいくつか報告されており、その高い$$gamma$$線耐性を確認しているが、それらのイオン誘起破壊現象に関してはよくわかっていない点が多い。そこで、SiC MOS(Metal Oxide Semiconductor)キャパシタにおけるSEGR(Single Event Gate Rupture)のLET(Liner Energy Transfer)依存性の他に、それぞれのMOSキャパシタに対し$$gamma$$線照射をしたうえでSEGR耐性評価を行った。その結果、MOSキャパシタへの照射量が60MRadまでの範囲では、容量電圧特性がわずかに変化するが、SEGRのLET依存性に関してはほとんど影響が見えないということがわかった。

口頭

アルファ粒子を利用したHPSI 4H-SiC中の欠陥評価

岩本 直也; 藤田 奈津子; 牧野 高紘; 小野田 忍; 大島 武

no journal, , 

高純度半絶縁性(HPSI)の炭化ケイ素(SiC)結晶中に存在する欠陥準位について、アルファ粒子誘起電荷過渡応答法(APQTS)を用いた評価を行った。試料はHPSI SiC基板上に作製したショットキーバリアダイオード(SBD)であり、1400, 1500および1600$$^{circ}$$Cの異なる温度で熱処理を行った。APQTSによる欠陥評価の結果、すべてのSBDから共通して、0.3eVの活性化エネルギーを有する欠陥準位が観測された。この欠陥準位は、ホウ素によるアクセプタ準位である可能性が高い。また、より大きな活性化エネルギーを有する欠陥準位が、1400および1500$$^{circ}$$Cで熱処理を行ったSBDから観測され、1600$$^{circ}$$Cで熱処理を行ったSBDからは観測されなかった。一方、熱処理温度の上昇に伴いSBDの直列抵抗が低下することも明らかになった。1600$$^{circ}$$Cでの熱処理による深い準位の消滅と、SBDの直列抵抗の低下が関連しているように見えることから、これらの深い準位はSiCの絶縁性を保つうえで重要な欠陥であると考えられる。

口頭

重イオンマイクロビームを利用したワイドバンドギャップ半導体の欠陥準位評価技術の開発

岩本 直也; 小野田 忍; 藤田 奈津子; 牧野 高紘; 大島 武

no journal, , 

重イオンマイクロビームを利用したワイドバンドギャップ半導体の欠陥評価技術の開発の現状を報告する。本評価技術では、重イオンの入射によってワイドバンドギャップ半導体デバイスに発生する過渡電流の温度依存性を測定することで、バンドギャップ中に存在する欠陥準位を検出する。既に、放射性同位元素から放出されるアルファ粒子を利用した欠陥評価技術の開発に成功しており、現在、同様の測定システムを重イオンマイクロビームラインに構築中である。マイクロビームを用いることで、欠陥の二次元マッピングが可能になり、さらに重イオンを用いることで、アルファ粒子の場合よりも数桁高い密度の電荷が生成されるため、欠陥の検出感度が向上することが期待できる。

口頭

4H-SiC中における$$gamma$$線誘起電流及び線量率依存性の評価

藤田 奈津子; 岩本 直也; 小野田 忍; 牧野 高紘; 大島 武

no journal, , 

炭化ケイ素(SiC)は耐放射線性デバイスへの応用が期待され、高温下での安定動作も可能であるため、$$gamma$$線量率計の候補材料となりうる。そこで本研究では広い範囲の線量率において、SiC中で$$gamma$$線照射により誘起される電流を測定した。具体的には5から100Vのバイアス電圧をSiCへ印加し、$$^{60}$$Co線源から放出される$$gamma$$線の線量率を0.4Gy/hから4kGy/hまで変化させ、$$gamma$$線誘起電流と線量率の関係を評価した。この結果$$gamma$$線誘起電流と線量率に直線的な関係があることを確認した。

口頭

$$gamma$$線照射後のSiC-MOSキャパシタ及びPiNダイオードの電気特性の変化

田中 量也*; 横関 貴史*; 藤田 奈津子; 岩本 直也; 牧野 高紘; 小野田 忍; 大島 武; 田中 雄季*; 神取 幹郎*; 吉江 徹*; et al.

no journal, , 

炭化ケイ素(SiC)半導体は高い放射線耐性があると言われているが、原子力応用などを考えると耐放射線性をさらに高める必要がある。本研究ではシリコン(Si)および炭化ケイ素(SiC)の金属-酸化膜-半導体(MOS)キャパシタに8.7kGy(SiO$$_{2}$$)/hの吸収線量率で$$gamma$$線照射を行い、高周波C-V特性,準静的C-V特性を測定した。この結果、Siに比べSiCは$$gamma$$線の影響が少なく、100kGy(SiO$$_{2}$$)まで安定したC-V特性が得られた。さらに、SiC-PiNダイオードを同様の吸収線量率で照射し、If-Vf特性を評価した結果、SiC-PiNダイオードにおいても安定した特性が確認できた。

口頭

Co-60$$gamma$$線によるSiC-MOSFETのI-V特性の劣化評価

横関 貴史*; 田中 量也*; 藤田 奈津子; 牧野 高紘; 小野田 忍; 大島 武; 田中 雄季*; 神取 幹郎*; 吉江 徹*; 土方 泰斗*

no journal, , 

炭化ケイ素(SiC)半導体は、既存のシリコン(Si)半導体と比べ、高い耐放射線性を有することが知られているが、原子力応用の観点からその劣化機構を解明し耐放射線性を高める必要がある。そこで本研究では、製品レベルの品質を有するパッケージ済の金属-酸化膜-半導体電界効果トランジスタ(SiC-MOSFET)に対して$$gamma$$線照射を行い、I-V特性へ及ぼす影響を調べた。具体的には縦型4H-SiC MOSFETに8.7kGy(SiO$$_{2}$$)/hの吸収線量率で$$gamma$$線照射を行い、I-V特性を評価した。Si-MOSFETも同時に照射し、SiCとの比較検討を行った。その結果、Si-MOSFETは吸収線量が増すにつれ、しきい値電圧が負方向に大きくシフトしたのに対し、SiC-MOSFETは吸収線量を増やしてもほとんど変わらず、安定動作が可能であることが明らかになった。

口頭

高温アニールによるHPSI 4H-SiC基板の絶縁特性の低下

岩本 直也; 小野田 忍; 藤田 奈津子; 牧野 高紘; 大島 武

no journal, , 

高純度半絶縁性(High-Purity Semi-Insulating: HPSI)4H-SiC基板は、高周波高出力デバイスの基板や、光伝導型スイッチ、放射線検出器等としての応用が期待されている。これらのSiCデバイスの特性を十分に高めるためには、HPSI基板の高い絶縁特性が必要である。しかしながら、我々は、この絶縁特性が1400$$^{circ}$$C以上の高温アニールにより低下することを観測した。これは、残留したドーパント準位を補償するために導入されている深い準位が、高温アニールにより低減されたためであると考えられる。

口頭

$$gamma$$線を照射した4H-SiC MOSキャパシタにおけるイオン誘起破壊

牧野 高紘; 出来 真斗*; 藤田 奈津子; 岩本 直也; 小野田 忍; 大島 武

no journal, , 

高放射線場への半導体デバイス応用のためには、単一イオン照射効果の解明に加えて、$$gamma$$線による積算照射効果を含めた様々な放射線の複合照射効果を明らかにする必要がある。Si MOS(Metal Oxide Semiconductor)デバイスでは、$$gamma$$線やイオン照射効果に関して多くの研究がなされている。一方、SiC MOSデバイスでは、$$gamma$$線照射効果、および複合照射効果に関していくつか報告されており、その高い$$gamma$$線線耐性を確認しているものの、それらのイオン誘起破壊現象に関してはよくわかっていない点が多い。そこで、SiC MOSキャパシタにおけるSEGR(Single Event Gate Rupture)のLET(Linere Energy Transfer)依存性を調べた。それぞれのMOSキャパシタに対し$$gamma$$線照射をしたうえでSEGR耐性評価を行い複合照射効果を調べた。その結果、MOSキャパシタへの照射量が600kGyまでの範囲では、容量電圧特性がわずかに変化するものの、SEGRのLET依存性に関してはほとんど影響が見えないということがわかった。

口頭

SiC-MOSキャパシタの電気特性の$$gamma$$線照射線量依存性

田中 量也; 横関 貴史; 藤田 奈津子; 牧野 高紘; 小野田 忍; 大島 武; 田中 雄季*; 神取 幹郎*; 吉江 徹*; 土方 泰斗*

no journal, , 

炭化ケイ素(SiC)半導体は高い放射線耐性があると言われているが、原子力応用などを考えると実用レベルのデバイスでの耐性を調べる必要がある。本研究では実用化されているパワー金属-酸化膜-半導体(MOS)電界効果トランジスタと同様なプロセスでゲート酸化膜を作製したシリコン(Si)及びSiC MOSキャパシタに8.7kGy(SiO$$_{2}$$)/hの吸収線量率で$$gamma$$線照射を行い電気特性へ及ぼす影響を調べた。その結果、Si MOSキャパシタでは300kGy(SiO$$_{2}$$)照射後に容量(C)-電圧(V)特性曲線が負電圧側に5Vシフトしたのに対し、SiC MOSキャパシタのC-V曲線は負電圧側に0.5Vのみのシフトであり、SiCはSiに比べ安定した特性を示すことが明らかとなった。

口頭

Si及びSiC-MOSFETのI-V特性に対する$$gamma$$線照射の影響

横関 貴史; 田中 量也; 藤田 奈津子; 牧野 高紘; 小野田 忍; 大島 武; 田中 雄季*; 神取 幹郎*; 吉江 徹*; 土方 泰斗*

no journal, , 

炭化ケイ素(SiC)半導体を用いた原子力施設用の高耐放射線性半導体デバイスの開発を目指し、本研究では$$gamma$$線が市販のパワーSiC-MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)のドレイン電流(Id)-ゲート電圧(Vg)特性へ及ぼす影響を調べた。耐圧1.2kV、定格電流20Aのサンケン電気製SiC-MOSFETへ、コバルト60からの$$gamma$$線を照射し、Id-Vg特性の吸収線量依存性を測定した。比較試料として、耐圧250V、定格電流20Aの同社製Si-MOSFETを用いて同様の照射を行った。Si-MOSFETは、照射初期からId-Vg曲線が大きく負電圧側にシフトし、100kGy照射後にはしきい値電圧(V$$_T$$)がマイナスとなった。一方、SiC-MOSFETのId-Vg曲線においても吸収線量の上昇に伴い、負電圧側にシフトするがV$$_T$$は1MGy照射後もプラスの値を維持した。Id-Vg曲線が負電圧側にシフトする原因は、ゲート酸化膜における固定電荷密度と界面準位密度の増加であるので、得られた結果はSiC-MOSFETの方がSi-MOSFETに比べこれらの発生量が少ないと結論できる。

口頭

$$gamma$$-ray irradiation response of silicon carbide semiconductor devices; Extremely high radiation resistance

佐藤 真一郎; 小野田 忍; 牧野 高紘; 藤田 奈津子; 大島 武; 横関 貴史*; 田中 量也*; 土方 泰斗*; 田中 雄季*; 神取 幹郎*; et al.

no journal, , 

さまざまな炭化ケイ素半導体(SiC)トランジスタの$$gamma$$線照射によるしきい値電圧の変化を調べ、従来のシリコン半導体(Si)トランジスタと比較した。10$$^5$$GyまではSiCトランジスタでは変化がないのに対し、Siトランジスタでは顕著な劣化が観察されたことから、SiCトランジスタの方がはるかに高い耐放射線性を持つことが明らかとなった。また、SiC-MOSFET(金属・酸化膜・半導体トランジスタ)の酸化膜作製方法を変えてみたところ、パイロジェニック酸化の方がドライ酸化よりも耐性が高いことが判明した。加えて、酸化膜をもたないトランジスタは更に高い耐性を示すことが分かった。以上のことから、更なる耐放射線性の向上には、酸化膜の最適化が必要であると結論できる。

17 件中 1件目～17件目を表示
  • 1