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大島 武; Lee, K. K.; 石田 夕起*; 児島 一聡*; 田中 保宣*; 高橋 徹夫*; 吉川 正人; 奥村 元*; 荒井 和雄*; 神谷 富裕
Japanese Journal of Applied Physics, Part 2, 42(6B), p.L625 - L627, 2003/06
被引用回数：39 パーセンタイル：77.38(Physics, Applied)炭化ケイ素(SiC)半導体は、大電力・高周波素子への応用が期待されているが、結晶成長や素子作製技術が確立しておらず、実用化への課題となっている。特に、金属-酸化膜-半導体(MOS)電界効果トランジスタ(FET)のチャンネル移動度の向上は実用化に不可欠となっている。これまで、結晶作製技術の問題より六方晶SiCが主な研究対象であったが、近年、立方晶SiC(3C-SiC)の厚膜化が可能となり、その厚膜を基板とすることでホモエピタキシャル成長を行うことが可能となった。本研究では、化学気相法により1650
Cでホモエピタキシャル成長させた立方晶SiC上にMOSFETを作製した。MOSFETのソース,ドレイン領域は800Cでのイオン注入及び1650Cで3分間のAr熱処理することで作製し、ゲート酸化膜は1100Cでの水素燃焼酸化により形成した。電気特性よりチャンネル移動度を見積もったところ260 cm
/Vsという非常に優れた値が得られた。また、酸化膜耐電圧を計測したところ絶縁破壊開始電界が8.5MV/cmというほぼ理想値を得た。
松田 秀雄*; 大村 一郎*; 崎山 陽子*; 浦野 聡*; 家坂 進*; 大橋 弘通*; 平尾 敏雄; 阿部 浩之; 伊藤 久義; 森 英喜; et al.
JAERI-Review 2002-035, TIARA Annual Report 2001, p.11 - 13, 2002/11
高電圧電力半導体素子の宇宙線による破壊メカニズムを解明し、高性能化及び高信頼性化のための素子設計に資することを目的に、各種素子の実使用電圧での破壊確率をプロトン照射を行って評価した。電圧印加中の試験素子にプロトンを照射することにより、素子が突然絶縁破壊し、実環境での宇宙線による破壊と極似な現象を確認することができた。さらに、破壊確率が照射エネルギーに依存しており、電界増加に対する破壊確率上昇の傾きは、自然界宇宙線での破壊確率や中性子による破壊確率と同傾向であった。これより、プロトン照射により自然界宇宙線による破壊を模擬できたと考えられる。さらに、重イオン照射で取得した破壊箇所の特異性と発生電荷量のデータから破壊メカニズムを議論する。
金成 守康*; 阿部 哲也; 丹澤 貞光; 清水 克祐*; 豊田 真彦*; 惣万 芳人*
JAERI-Research 99-012, 21 Pages, 1999/02
JAERI-Research-99-012.pdf:2.26MB
プラズマ溶射によってステンレス鋼基材上に形成されたアルミナ電気絶縁コーティング膜の電気絶縁耐久性に及ぼす種々の面形状をもった落錘の繰り返し衝撃荷重の効果を調べた。落錘試験は、3種類の直径を有する平端面、くさび形、半球形、円錐形の各試験片形状について、落錘面と固定面の双方をアルミナとした場合のアルミナ/アルミナ組合せ、落錘面もしくは固定面のいずれか一方をステンレスとした場合のアルミナ/ステンレス組合せで行われた。アルミナ膜の電気絶縁耐久性は、算出された平均衝撃圧力の増加とともに低くなった。アルミナ/ステンレス組合せにおいて、アルミナ膜の電気絶縁耐久性は、アルミナ/アルミナ組合せの時と比較して約2.7倍以上に向上し、平均衝撃圧力640MPaで最長の210,000回だった。
線照射効果八木 敏明; 森田 洋右; 瀬口 忠男; 大和 仁*; 米本 広憲*; 楠 晋*
DEI-95-128, 0, p.39 - 48, 1995/12
代表的なポリイミド、ポリアミドイミド及び変成ポリヒダントインワニスについて、高温、窒素雰囲気下及び室温、空気中での大線量照射における耐放射線性評価を絶縁破壊電圧、自己径巻付ピンホール、tan
の温度変化を調べて行った。高温(250C)、窒素雰囲気下の照射では3種類のワニスとも、架橋反応が進行し、tan曲線及びガラス転移温度は高温側に変化する。高温照射(N
中)での耐放射線性はポリイミドで100MGy、ポリアミドイミドで30MGy、変成ポリヒダントインで約10MGy有することがわかった。室温、空気中照射では高温照射に比べ耐放射線性は1/10以下に低下する。これらのことから、高温の特に窒素などの不活性ガス雰囲気では高分子有機材料の耐放射線性は室温、空気中照射に比べ、著しく良くなることが明らかとなった。
鈴木 國弘
JAERI-M 83-023, 12 Pages, 1983/02
JT-60において各所で重点的に導入されている消火剤であるハロンガスについて、種々の環境下でその絶縁破壊電圧を測定し、電気火災に対するハロンガスの有効性を確認した。本実験において、ハロンガスと空気の混合気体の絶縁破壊電圧がハロンガス濃度の上昇に伴って高くなり、かつケーブルの燃焼煙やハロンガス熱分解生成物には影響を受けないことが明らかになった。
田中 隆一; 須永 博美; 田村 直幸; 安東 俊郎; 家田 正之*; 門谷 建蔵*
JAERI-M 9517, 42 Pages, 1981/06
臨界プラズマ試験装置JT-60の逃走電子放電で発生する硬X線にポロイダル磁場コイルが照射された場合のコイル絶縁体内の過剰電荷の挙動を主とした計算により推定した。計算は実機条件での絶縁体(エポキシ樹脂)内の吸収線量率分布、過剰電荷推積率分布の推定ならびに照射下および照射停止後の放射線誘起電導度の測定をもとにして空間電荷の挙動を解析した。その結果最も厳しい条件では20回の放電で絶縁体表面の電界強度は10MV/cmを越え、その飽和値は10MV/cm以上に達することが明らかになった。また断続照射の繰返しによる照射停止中の電荷漏洩は飽和値にあまり影響を与えないとみなされた。以上の結果から絶縁体表面近傍では局所的な絶縁破壊を起す可能性はあるが、不平等電界であるため、破壊は内部に進行しないと推論された。照射下におけるX線誘起電流と内部電界との関係についても実験的検証を行った。
田中 隆一; 須永 博美; 田村 直幸; 安東 俊郎; 家田 正之*
EIM-80-93, p.11 - 20, 1980/00
X,線照射された絶縁体中の電子非平衡領域では、高速二次電子の挙動に起因する空間電荷の蓄積が予想される。臨界プラズマ試験では、プラズマが逃走電子モードになった場合は硬X線が生じ、JT-60の予想では、ポロイダル磁場コイル絶縁体(エポキシ樹脂)が10
R/hの桁の放射線場にさらされるが、これによって絶縁体表面近傍では正の過剰電荷蓄積による高電界が形成される。この問題についてはじめて定量的検討を試みた。電荷挙動の計算のため、一次元の照射モデルに対して過剰電堆積率、同堆積分布および深部線量分布を与え、split Faraday cupによって放射線誘起電導度と線量率の関係を実験的に与えた。これらをもとにして連続方程式およびポアッソン方程式を解いた。その結果表面近傍の飽和電界強度はMV/cmのオーダーに達することがわかった。計算結果に影響を与える主要なパラメータおよび照射後の電荷漏洩などを考慮し、高電界による絶縁崩壊の可能性について検討した。
