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論文

Defect layer in SiO$$_2$$-SiC interface proved by a slow positron beam

前川 雅樹; 河裾 厚男; 吉川 正人; 宮下 敦巳; 鈴木 良一*; 大平 俊行*

Physica B; Condensed Matter, 376-377, p.354 - 357, 2006/04

 被引用回数:2 パーセンタイル:13.35(Physics, Condensed Matter)

ドライ酸化SiO$$_2$$/4H-SiC界面には多くの欠陥が含まれていると言われているが、陽電子消滅法を用いて欠陥の構造評価を行った。ドップラー幅測定からは、SiO$$_2$$/4H-SiC界面にはSiO$$_2$$やSiCとは明白に区別される欠陥を多く含んだ界面層が存在することが明らかとなった。界面層での陽電子消滅寿命測定からは、構造がアモルファスSiO$$_2$$に類似した比較的空隙を持つ構造であることがわかった。界面層での電子運動量分布測定と第一原理計算による陽電子消滅特性のシミュレーションとの比較より、陽電子は空隙に存在する酸素価電子と対消滅していることが示唆された。酸化後の加熱焼鈍による酸素価電子との消滅確率の減少は、界面準位密度の減少と同じ温度領域で起こることから、界面準位の起源となる欠陥構造は陽電子を捕獲する欠陥構造と強く関連していることが示唆された。

論文

Effects of a low-energy proton irradiation on n$$^{+}$$/p-AlInGaP solar cells

Lee, H. S.*; 山口 真史*; Ekins-Daukes, N. J.*; Khan, A.*; 高本 達也*; 今泉 充*; 大島 武; 伊藤 久義

Physica B; Condensed Matter, 376-377, p.564 - 567, 2006/04

 被引用回数:2 パーセンタイル:13.35(Physics, Condensed Matter)

次世代の高効率多接合太陽電池のトップセルとして期待されるn$$^{+}$$p接合型AlInGaP太陽電池へ30keV陽子線照射を行い、生成する欠陥をDLTS(Deep Level Transient Spectroscopy)法により調べた。その結果、二種類の多数キャリアトラップ(HP1, HP2)及び二種類の少数キャリアトラップ(EP1, EP2)を見いだした。温度依存性よりエネルギー準位を見積もったところ、HP1はE$$_{V}$$+0.90eV、EP1はE$$_{C}$$-0.54eVであると決定できた。3MeV陽子線照射の報告と比較することで、EP1はリン空孔が関与した複合欠陥に由来すると帰結できた。さらに、照射試料に対し室温にて100mA/cm$$^{2}$$の電流注入を行ったところ、HP1トラップが減少し、それに応じて正孔濃度が増加することが明らかになり、電流注入による太陽電池特性の回復現象にHP1が関与すると結論できた。

論文

Identification of divacancies in 4H-SiC

Son, N. T.*; 梅田 享英*; 磯谷 順一*; Gali, A.*; Bockstedte, M.*; Magnusson, B.*; Ellison, A.*; 森下 憲雄; 大島 武; 伊藤 久義; et al.

Physica B; Condensed Matter, 376-377, p.334 - 337, 2006/04

 被引用回数:3 パーセンタイル:18.82(Physics, Condensed Matter)

六方晶炭化ケイ素(4H-SiC)の固有欠陥解明研究の一環として、P6/P7とラベル付けされた格子欠陥(センター)を電子常磁性共鳴(EPR)法及び理論計算(ab initio)法を用いて調べた。室温または850$$^{circ}$$Cでの3MeV電子線照射により4H-SiC中にP6/P7センターを導入し、EPR測定を行った結果、P6/P7センターの近接炭素及びシリコン原子の超微細相互作用定数が電気的に中性の複空孔(V$$_{C}$$V$$_{Si}$$$$^{0}$$)に対する計算値と非常によく一致することがわかった。これにより、正に帯電した炭素空孔と炭素アンチサイト対の光励起三重項状態(V$$_{C}$$C$$_{Si}$$$$^{2+}$$)と従来考えられていたP6/P7センターが、C$$_{3V}$$/C$$_{1h}$$対称性を有するV$$_{C}$$V$$_{Si}$$$$^{0}$$の三重基底状態に起因すると結論できた。

論文

Positron study of electron irradiation-induced vacancy defects in SiC

河裾 厚男; 吉川 正人; 伊藤 久義; Krause-Rehberg, R.*; Redmann, F.*; 樋口 高年*; 別役 潔*

Physica B; Condensed Matter, 376-377, p.350 - 353, 2006/04

 被引用回数:11 パーセンタイル:48.8(Physics, Condensed Matter)

電子線照射によって立方晶及び六方晶SiC中に生成する原子空孔を陽電子消滅による電子運動量分布測定と理論的解析を通じて同定した結果について報告する。立方晶SiCでは、孤立シリコン空孔が主たる陽電子捕獲サイトであり、格子緩和の効果で陽電子寿命が増加していること、及び局所的な四面体対称性によりその電子運動量分布が説明できることが明らかになった。一方、六方晶SiCでは孤立シリコン空孔が熱回復した後も残留する新たな空孔型欠陥が、c軸に沿って不対電子を有していること、及び炭素1s内殻電子軌道と陽電子の消滅頻度が増加することから、炭素空孔-アンチサイト炭素複合欠陥であることが明らかになった。

論文

Relationship between defects induced by irradiation and reduction of hole concentration in Al-doped 4H-SiC

松浦 秀治*; 鏡原 聡*; 伊藤 祐司*; 大島 武; 伊藤 久義

Physica B; Condensed Matter, 376-377, p.342 - 345, 2006/04

 被引用回数:8 パーセンタイル:40.24(Physics, Condensed Matter)

炭化ケイ素(SiC)半導体中の欠陥制御研究の一環として、p型4H-SiC中の欠陥とAlアクセプタ不純物の電気的活性化の関係を調べた。加速エネルギー200keV及び4.6MeVの電子線照射によりSiCへの欠陥導入を行った。200keVはSiC中のC原子のみがはじき出されるエネルギーであり、4.6MeVはSi, C, Al原子ともにはじき出される条件に相当する。Alアクセプタの電気的活性化に関してはHall係数の温度依存性を測定することで調べた。その結果、200keV電子線照射では、200meVの活性化エネルギーを持つAlアクセプタ濃度が減少し、それに対応して350meVの深い準位が増加することがわかった。一方、4.6MeV電子線照射では、正孔濃度が急激に減少して、Alアクセプタ濃度が一桁減少し、同時に350meVの深い準位も減少した。以上より、200keV電子線ではC空孔(V$$_{C}$$)が形成され、そのV$$_{C}$$とAlアクセプタが結合することでV$$_{C}$$-Al複合欠陥となり、200meVの浅いAlアクセプタが減少すると考えられる。また、350meVの深いアクセプタ準位がV$$_{C}$$-Al複合欠陥に起因し、200keV電子線照射では増加すると推察される。一方、4.6MeV電子線照射では、全ての構成元素がはじき出されるため、新たな欠陥生成により正孔濃度(200meV, 350meVの準位)が減少すると解釈できる。

論文

Electron irradiation-induced defects in ZnO studied by positron annihilation

Chen, Z. Q.*; 前川 雅樹; 河裾 厚男; 境 誠司; 楢本 洋

Physica B; Condensed Matter, 376-377, p.722 - 725, 2006/04

 被引用回数:17 パーセンタイル:61.65(Physics, Condensed Matter)

酸化亜鉛(ZnO)結晶にエネルギー3MeV,照射量5.5$$times$$10$$^{18}$$cm$$^{-2}$$の電子線照射を行い、格子欠陥の発生及び熱アニールによる欠陥回復過程を陽電子消滅法を用いて評価した。照射後には陽電子寿命及びドップラー広がり幅(Sパラメータ)の増大が見られた。これはZn空孔に関連した欠陥の発生を示している。この照射欠陥のほとんどは200度までの熱アニールにより消失した。しかし、400度でのアニールを行ったところ、これとは異なった種類の欠陥が生成することがわかった。700度の熱アニールでは、すべての種類の空孔型欠陥が消失した。

論文

Isolated hydrogen center in wide gap semiconductors studied by $$mu$$SR

下村 浩一郎*; 門野 良典*; 西山 樟生*; 渡辺 功雄*; 鈴木 栄男*; Pratt, F.*; 大石 一城; 水田 正志*; 斎藤 峯雄*; Chow, K. H.*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 376-377, p.444 - 446, 2006/04

 被引用回数:1 パーセンタイル:7.01(Physics, Condensed Matter)

Recent progresses of the studies of isolated hydrogen center in ZnO and GaN by muon spin rotation methods are reported. Preliminary experimental results for shallow muonium hunting as an acceptor in InSb and GaSb are also discussed.

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