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牧野 高紘; 出来 真斗*; 小野田 忍; 星乃 紀博*; 土田 秀一*; 大島 武
no journal, ,
炭化ケイ素(SiC)デバイスのイオン誘起破壊メカニズムの解明に向け、n型六方晶4H-SiC SBDのエピタキシャル層(エピ層)厚とSBD内でのイオンの飛程の関係に注目し、SiCショットキーダイオード(SBD)に発生するイオン誘起電荷量を評価した。実験は、エピ層厚の異なる(25及び69
m)SBDへ、デバイス中飛程27mのイオンを照射し、収集電荷測定を行った。どちらの場合も400 V印加時には、理論値を越えた過剰な電荷収集が観測され、イオン誘起電荷が増幅されることが判明した。この時のSBD内の電界強度は、25mと69mどちらのエピ層においてもほぼ同じであるが、エピ層内に誘起される収集電荷量の増幅率は69mよりも25mのエピ層でより大きくなることがわかった。このことより、エピ層厚とイオン飛程の関係が電荷の増幅・過剰収集に関与する重要なパラメータであると帰結できた。
長谷川 美佳*; 菅原 健太*; 須藤 亮太*; 三本菅 正太*; 原本 直樹*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆; 吹留 博一*; 末光 眞希*
no journal, ,
Si基板上SiC薄膜の加熱グラフェン化にNi援用法を適用することで、Si基板上エピタキシャルグラフェンの低温形成に成功した。グラフェン評価にはラマン散乱分光法を、形成過程評価にはSPring-8のBL23SU表面化学実験ステーションにおけるX線光電子分光法を用いた。Niシリサイドの形成が加熱開始から冷却までの間に絶えず進行していること、とくに冷却時にシリサイド形成が加速され、その際にグラフェン形成が進行することが分かった。1073K以上で生ずるNiのシリサイド化によって過剰C原子が 供給され、基板冷却の間にNiのシリサイド化と同時にグラフェンが形成すると考えられる。
線照射したSiC MOSFETの熱アニールによる特性劣化の回復横関 貴史; 阿部 浩之; 牧野 高紘; 小野田 忍; 田中 雄季*; 神取 幹郎*; 吉江 徹*; 土方 泰斗*; 大島 武
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超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、縦型4H-SiC金属-酸化膜-半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)に1.2MGyの線を照射し特性劣化を調べるとともに、360
Cまでの熱アニール(大気中、20分間)を行い劣化した特性が回復する様子を調べた。その結果、線照射によりドレイン電流(I
)-ゲート電圧(V
)特性は負電圧側へシフトし、1.2MGy照射後にはノーマリーオン特性となるとともに、Iのリーク電流が7桁以上も増加した。照射後に熱アニールを行ったところ、100C以上の熱アニールによりI-V特性は回復を示し、360Cの熱アニールでほぼ照射前の特性まで回復することが見出された。このことより、SiC MOSFETの特性劣化に寄与する酸化膜中固定電荷や酸化膜・半導体準位といった欠陥の熱安定性は100C程度であり、それ以上の温度で熱処理を行うことで劣化特性の回復を図ることができると帰結できた。