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論文

水素ひずみ誘起空孔を含む焼戻しマルテンサイト鋼の水素昇温脱離曲線のシミュレーションの試み

海老原 健一; 齋藤 圭*; 高井 健一*

「水素脆化の基本要因と特性評価」研究会報告書, p.57 - 61, 2018/09

本発表は、3年間の日本鉄鋼協会における「水素脆化の基本要因と特性評価」研究会で実施した研究に関する最終報告である。水素脆化は応力腐食割れの原因のひとつと考えられているが、その機構はいまだ明確になっていない。近年、水素を添加したマルテンサイト鋼にひずみを付与することで空孔が生成されることが報告され、この現象は水素ひずみ誘起空孔生成と呼ばれ、水素脆化の機構の1つと関係すると考えられている。この空孔生成は昇温脱離分析における脱離ピークの出現によって確認されているが、空孔が昇温時に拡散・消滅するためそのピークの生成過程はあまり明らかでない。本研究では、空孔の拡散、消滅および空孔クラスターの成長、解離を考慮したモデルによる数値シミュレーションによって、空孔の脱離ピークの生成過程を調査検討した。結果として、空孔に関する脱離ピークには単空孔の寄与が大きいことが分かった。

論文

Atomistic simulation of phosphorus segregation to $$Sigma$$3(111) symmetrical tilt grain boundary in $$alpha$$-iron

海老原 健一; 鈴土 知明

Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering, 26(6), p.065005_1 - 065005_10, 2018/09

 被引用回数:1 パーセンタイル:87.52(Materials Science, Multidisciplinary)

照射誘起粒界リン偏析の見積もりは原子炉圧力容器鋼の脆化を評価する上で重要な要素であるが、粒界へのリン移動の物理的過程は依然として不明である。このことから、分子動力学を用いて$$Sigma$$3(111)対称傾角粒界へのリン移動を分子動力学シミュレーションによって評価した。結果として、粒界近傍$$sim$$1nmの範囲で、自己格子間原子が粒界に押し出されることで、鉄-リン混合ダンベルのリン原子と八面体格子間リン原子が置換型原子になることを見出した。空孔-リン複合体も解離し、空孔はリン原子を引きずることなく粒界に吸収された。この結果は、従来考えられている偏析プロセスとは異なることから、それについて新しい視点が必要であると示唆している。

論文

空孔型欠陥トラップサイトの変化を考慮した水素昇温脱離モデリングの検討

海老原 健一; 齋藤 圭*; 高井 健一*

「水素脆化の基本要因と特性評価研究会中間報告会」シンポジウム予稿集(USB Flash Drive), p.30 - 35, 2016/09

鉄鋼の水素脆化機構を理解するために必要な鉄鋼中の水素トラップ状態を推定するために、昇温脱離解析(TDS)で得られる水素昇温脱離スペクトルが用いられる。近年、水素添加しひずみを与えた焼戻しマルテンサイト鋼における空孔型欠陥の生成が報告されていることから、そのような鋼材の試料における空孔型欠陥が水素トラップ状態への影響を評価するため、空孔型欠陥が温度によって変化する過程を組み入れた昇温脱離モスペクトルの数値モデルについて検討した。結果として、空孔の拡散及び消滅の過程のみを取り入れたモデルは、実験スペクトルの空孔の昇温脱離ピーク付近にピークを再現するが、空孔のピークと転位のピークの間の水素放出を再現できなかった。そして、空孔クラスターの簡易モデルを考慮したところ、空孔ピークと転位ピークの間に水素放出が現れる可能性が見られた。しかし、実験スペクトルの詳細な再現にはいたらなかった。それは、空孔クラスターの簡易モデルによるものと考えられる。

論文

Enhanced damage buildup in C$$^{+}$$-implanted GaN film studied by a monoenergetic positron beam

Li, X. F.*; Chen, Z. Q.*; Liu, C.*; Zhang, H.; 河裾 厚男

Journal of Applied Physics, 117(8), p.085706_1 - 085706_6, 2015/02

 被引用回数:21 パーセンタイル:21.69(Physics, Applied)

280keV炭素イオン注入によりGaN中に導入される損傷を低速陽電子ビームを用いて研究した。陽電子消滅$$gamma$$線エネルギースペクトルのドップラー拡がりから、原子空孔クラスターが導入されていることが分かった。800$$^{circ}$$Cのアニールにより、それらはマイクロボイドに成長し、1000$$^{circ}$$Cのアニールでも残留することが明らかになった。透過電子顕微鏡観察の結果、損傷層は非晶質化していることが分かった。GaN中におけるイオン注入によるマイクロボイドの形成と非晶質化は、炭素イオンに特有の現象と考えられる。

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:80.71(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:10 パーセンタイル:52.97(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:7 パーセンタイル:62.51(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

Divacancy model for P6/P7 centers in 4H- and 6H-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.

Materials Science Forum, 527-529, p.527 - 530, 2006/00

電子常磁性共鳴(EPR)を用いて六方晶炭化ケイ素(4H-, 6H-SiC)中の欠陥センターであるP6/P7の構造同定を行った。試料はn型,p型の4H-及び6H-SiC及び高品質半絶縁4H-SiCを用いた。室温または850$$^{circ}$$Cでの3MeV電子線照射(2$$times$$10$$^{18}$$$$sim$$1$$times$$10$$^{19}$$/cm$$^{2}$$)によりP6/P7センターを導入した。低温(8K及び77K)での$$^{13}$$C及び$$^{29}$$Siの超微細相互作用を調べた結果、P6及びP7センターは、それぞれ、結晶のC軸に垂直または平行なシリコン空孔(V$$_{Si}$$)と炭素空孔(V$$_{C}$$)の複空孔(V$$_{C}$$-V$$_{Si}$$$$^{0}$$)であると決定できた。

論文

Electron-positron momentum distributions associated with isolated silicon vacancies in 3C-SiC

河裾 厚男; 吉川 正人; 伊藤 久義; 千葉 利信*; 樋口 高年*; 別役 潔*; Redmann, F.*; Krause-Rehberg, R.*

Physical Review B, 72(4), p.045204_1 - 045204_6, 2005/07

 被引用回数:14 パーセンタイル:45.55(Materials Science, Multidisciplinary)

孤立シリコン空孔が主たる陽電子捕獲中心である電子線照射された3C-SiCに対して、陽電子消滅二次元角相関と同時計数ドップラー拡がり測定が行われた。電子線照射によって、同時計数ドップラー拡がり曲線の変化が見いだされ、これが孤立シリコン空孔を考慮した第一原理計算によって再現できることが明らかになった。電子線照射後、二次元角相関はより等方的になったが、ジョーンズ(第二ブリルアン)領域に広がる異方性は依然残留することがわかった。このことは、これまでの電子スピン共鳴によって提案されていたように孤立シリコン空孔が四面体対象性を持つことを支持している。

論文

Angular correlation of annihilation radiation associated with vacancy defects in electron-irradiated 6$$H$$ SiC

河裾 厚男; 千葉 利信*; 樋口 高年*

Physical Review B, 71(19), p.193204_1 - 193204_4, 2005/05

 被引用回数:15 パーセンタイル:43.56(Materials Science, Multidisciplinary)

2MeV電子線照射した6$$H$$-SiCを1000$$^{circ}$$Cでアニールした後に残留する原子空孔に付随する電子-陽電子運動量分布を陽電子消滅角相関測定により研究した。その結果、上の原子空孔がc軸に沿った不対電子とc軸周りの対称性を持つことが明らかになった。第一原理計算から、得られた電子運動量分布は孤立炭素空孔,孤立シリコン空孔のいずれのモデルでも説明できないが、炭素空孔-炭素アンチサイト対、又はシリコン空孔-窒素不純物対を考慮することで再現できることが明らかになった。

論文

EPR and theoretical studies of positively charged carbon vacancy in 4$$H$$-SiC

梅田 享英*; 磯谷 順一*; 森下 憲雄; 大島 武; 神谷 富裕; Gali, A.*; De$'a$k, P.*; Son, N. T.*; Janz$'e$n, E.*

Physical Review B, 70(23), p.235212_1 - 235212_6, 2004/12

 被引用回数:39 パーセンタイル:16.8(Materials Science, Multidisciplinary)

六方晶炭化ケイ素(4$$H$$-SiC)中に存在する炭素空孔(EI5, EI6)の構造について電子常磁性共鳴(EPR)法及び理論計算(ab inito法)を用いて調べた。炭素空孔は、p型4$$H$$-SiC単結晶に850$$^{circ}$$Cで1MeV電子線を4$$times$$10$$^{18}$$/cm$$^{2}$$照射することで導入した。kサイトの炭素空孔であるEI5は、熱的運動効果でC$$_{3v}$$対称になるとわかっていたが、正確な構造は不明であった。これに対し、40K以下でのEPR測定を行った結果、EI5はヤンテラー効果でC$$_{1h}$$対称であることが判明した。さらに、EI5に対して実験的に得られたESRパラメータの値は、理論計算より求められた結果と良い一致を示した。また、熱的な励起によりEI5がC$$_{1h}$$対称からC$$_{3v}$$対称になる活性化エネルギーは0.014eVであることを見いだした。hサイトの炭素空孔であるEI6についてもEPRで分析した結果、C$$_{3v}$$対称であることが判明し、理論計算結果とも良い一致を示した。

論文

EPR identification of two types of carbon vacancies in 4${it H}$-SiC

梅田 享英*; 磯谷 順一*; 森下 憲雄; 大島 武; 神谷 富裕

Physical Review B, 69(12), p.121201_1 - 121201_4, 2004/03

 被引用回数:44 パーセンタイル:14.56(Materials Science, Multidisciplinary)

六方晶炭化ケイ素(4${it H}$-SiC)中のEI5及びEI6と呼ばれる欠陥の同定を行った。4${it H}$-SiCへ3MeV電子線を850$$^{circ}$$Cで照射することでEI5及びEI6を生成させた。これまでEI5は正の電荷を持つ炭素空孔、EI6は正の電荷を持つシリコンアンチサイトと考えられてきたが、$$^{29}$$Siの超微細相互作用を用いたEPR測定(角度依存性や温度依存性)より、両者ともに正の電荷を持つ炭素空孔であることが同定された。また、その構造の違いはkサイト及びhサイトという対称性のことなる結晶のサイトの違いで説明できる。

論文

Vacancy defects detected by positron annihilation

河裾 厚男; Weidener, M.*; Redmann, F.*; Frank, T.*; Sperr, P.*; K$"o$gel, G.*; 吉川 正人; 伊藤 久義; Krause-Rehberg, R.*; Triftsh$"a$user, W.*; et al.

Silicon Carbide, p.563 - 584, 2004/00

本報告では、耐放射線性半導体として有望視されている炭化ケイ素(SiC)中の原子空孔型欠陥を陽電子消滅法によって研究した結果について詳述する。立方晶SiCでは主として孤立したシリコン原子空孔が陽電子捕獲サイトとして作用することが見いだされた。六方晶SiC中ではシリコン空孔以外にも炭素空孔が検出される。炭素空孔は比較的低温の熱処理で移動消滅するが、シリコン空孔は1500$$^{circ}$$C程度まで安定に存在することが見いだされた。六方晶SiC中のシリコン空孔のアニール温度は、立方晶SiC中のそれに比べて高いことがわかった。立方晶SiCを用いて、シリコン原子のはじき出しエネルギーが決定され、炭素原子のそれよりも大きな値となることが明らかになった。陽電子消滅で検出される原子空孔型欠陥と深準位過渡応答測定から知られる電子準位との相関を調べ、負電子相関を持つ電子準位がシリコン原子空孔を伴う、複合欠陥であることを突き止めた。

論文

Postgrowth annealing on defects in ZnO studied by positron annihilation, X-ray diffraction, rutherford backscattering, cathodoluminescence and hall measurements

Chen, Z. Q.; 山本 春也; 前川 雅樹; 河裾 厚男; Yuan, X. L.*; 関口 隆史*

Journal of Applied Physics, 94(8), p.4807 - 4812, 2003/10

 被引用回数:161 パーセンタイル:3(Physics, Applied)

水熱法によって育成された酸化亜鉛の格子欠陥の熱的性質を陽電子消滅,X線回折,ラザフォード後方散乱,カソードルミネッセンス及びホール測定を用いて研究した。陽電子寿命測定により育成直後には亜鉛原子空孔が存在していることが明らかになった。陽電子寿命のアニール挙動から亜鉛亜鉛原子空孔は、600$$^{circ}$$Cの熱処理によって消失することがわかった。X線回折ピーク幅及びラザフォード後方散乱収率も同様に低下することが知られた。1000$$^{circ}$$C以上の熱処理によって陽電子寿命が増加することがわかり、これより亜鉛原子空孔が形成することが示された。しかしながら、X線回折ピーク幅は1000$$^{circ}$$Cの熱処理後もさらに狭くなり、結晶性の向上を示した。自由電子密度は、1200$$^{circ}$$C迄の熱処理で連続的に増加した。この結果は、アクセプターとして作用する亜鉛原子空孔よりも余計にドナーが生成することを示している。カソードルミネッセンス測定の結果、紫外発光強度が熱処理温度とともに増加することがわかった。以上のように、酸化亜鉛の結晶性は600$$^{circ}$$Cから1200$$^{circ}$$Cの育成後熱処理により向上することを判明した。陽電子消滅の結果は、亜鉛原子空孔の消失が、初期の結晶性向上に寄与していることを示している。

論文

EPR studies of the isolated negatively charged silicon vacancies in ${it n}$-type 4${it H}$- and 6${it H}$-SiC; Identification of ${it C}$$$_{3v}$$ symmetry and silicon sites

水落 憲和*; 山崎 聡*; 瀧澤 春喜; 森下 憲雄; 大島 武; 伊藤 久義; 磯谷 順一*

Physical Review B, 68(16), p.165206_1 - 165206_11, 2003/10

 被引用回数:37 パーセンタイル:17.73(Materials Science, Multidisciplinary)

4H-及び6H-SiC中の負に帯電した孤立シリコン空孔(V$$_{Si}$$$$^{-}$$)を電子常磁性共鳴(EPR)によって調べた。空孔型の欠陥は、室温での3MeV電子線照射により結晶へ導入した。また、照射後、アルゴン中300$$^{circ}$$Cで熱処理することでC起因の孤立空孔を消滅させた。$$^{13}$$Cの超微細相互作用より得られるEPRシグナルを解析した結果、V$$_{Si}$$$$^{-}$$はSiC中のヘキサゴナルサイト及びキュービックサイトに存在するV$$_{Si}$$$$^{-}$$(I)とV$$_{Si}$$$$^{-}$$(II)があることが判明した。さらに、$$^{13}$$Cの超微細相互作用シグナルの角度依存性を詳細に調べた結果、V$$_{Si}$$$$^{-}$$に近接するC原子の配置は通常のテトラヘドラルではなく、ゆがんだ(C$$_{3v}$$)対称であることが判明した。

論文

Polytype-dependent vacancy annealing studied by positron annihilation

河裾 厚男; 吉川 正人; 前川 雅樹; 伊藤 久義; 千葉 利信*; Redmann, F.*; Rehberg, R. K.*; Weidner, M.*; Frank, T.*; Pensl, G.*

Materials Science Forum, 433-436, p.477 - 480, 2003/08

これまでの研究では、放射線照射によってSiC中に生成する原子空孔の熱アニールに対する挙動が、多形とともにどのように変化するかは、不明であった。そこで、電子線照射及びヘリウムイオン照射した4H,6H及び3C SiCの原子空孔型欠陥を陽電子消滅で捉え、アニール挙動を調べた。また、消滅$$gamma$$線の二次元角相関を測定し、六方晶と立方晶SiC中の主要な原子空孔の幾何学的知見を得た。その結果、電子線照射,ヘリウムイオン照射のいずれであっても3C SiC中の原子空孔は、1000$$^{circ}C$$以下のアニールで消失するが、4H,6H SiC中のそれは、1500$$^{circ}C$$まで残留することが明らかになった。即ち、3C SiC中の放射線照射損は、4H,6H SiCのそれに比べ、低温のアニールで除去できる。原子空孔の残留量は、3C$$<$$6H$$<$$4Hの順に増加することがわかり、Hexagonalityが原子空孔を安定化させる要因となることが示唆された。また、3C-SiC中の原子空孔は、単純な四面体対称をもつのに対し、六方晶中のそれは、C軸配向性をもつことが明らかになり、上の推察を裏付けた。

論文

Annealing of vacancy-type defect and diffusion of implanted boron in 6H-SiC

大島 武; 上殿 明良*; 江龍 修*; Lee, K. K.; 安部 功二*; 伊藤 久義; 中嶋 賢志郎*

Materials Science Forum, 433-436, p.633 - 636, 2003/08

6方晶炭化ケイ素(6H-SiC)へボロンの注入を行い、注入後熱処理による結晶性の回復とボロンの拡散の関係を調べた。結晶性に関しては陽電子消滅法を用い空孔型欠陥を、ボロン拡散については二次イオン質量分析法(SIMS)を用いて調べた。その結果、800$$^{circ}C$$から1000$$^{circ}C$$の熱処理により空孔型欠陥がクラスター化すること、1100$$^{circ}C$$以上の熱処理により空孔クラスターのサイズの減少が生じること、1500$$^{circ}C$$以上の熱処理で空孔型欠陥は観測限界以下になり結晶性が回復することが分かった。一方、ボロン拡散に関しては、1300$$^{circ}C$$以下では観測されず、1400$$^{circ}C$$以上の熱処理で、表面拡散が観測された。このことより、ボロン拡散は空孔型欠陥の拡散や移動とは直接関係ないことが見い出された。陽電子消滅の詳細な解析を行ったところ、1500$$^{circ}C$$で空孔型欠陥は観測されないが、陽電子の拡散長は未注入試料に比べ短いことが分かった。この結果は、空孔型欠陥はないものの、格子間元素等の散乱体が依然存在することを意味する。このことより、ボロン拡散は、格子間元素とボロンの交換によるkick-out機構で発生することが示唆される。

論文

Continuous-wave and pulsed EPR study of the negatively charged silicon vacancy with S=3/2 and C$$_{3nu}$$ symmetry in $$n$$-type 4H-SiC

水落 憲和*; 山崎 聡*; 瀧澤 春喜; 森下 憲雄; 大島 武; 伊藤 久義; 磯谷 順一*

Physical Review B, 66(23), p.235202_1 - 235202_12, 2002/12

 被引用回数:91 パーセンタイル:5.5(Materials Science, Multidisciplinary)

SiC中の固有欠陥の構造を明らかにするために電子線照射したn型4H-SiCの空孔型欠陥をEPR(electron paramagnetic resonance)により調べた。本研究では、S=1と報告されているT$$_{V2a}$$センターについて詳細に調べた。パルスEPRのニューテーション法を用いて測定を行ったところS=1ではなくS=3/2であることが明らかになった。$$^{13}$$Cの超微細相互作用の解析より、このセンターがシリコン単一空孔に由来することが決定された。また、このセンターは負に帯電し、C$$_{3nu}$$対称(C軸方向の炭素と他の3個の炭素とが等価でない歪みを有する)であることも見出された。

論文

Annealing behavior of vacancies and Z$$_{1/2}$$ levels in electron-irradiated 4H-SiC studied by positron annihilation and deep-level transient spectroscopy

河裾 厚男; Redmann, F.*; Krause-Rehberg, R.*; Weidner, M.*; Frank, T.*; Pensl, G.*; Sperr, P.*; Triftsh$"a$user, W.*; 伊藤 久義

Applied Physics Letters, 79(24), p.3950 - 3952, 2001/12

 被引用回数:38 パーセンタイル:19.38(Physics, Applied)

陽電子消滅及びDLTS法を用いて、電子線照射した4H SiCエピ膜中の原子空孔とZ$$_{1/2}$$準位のアニール挙動を研究した。等時アニールの結果、シリコン空孔が有力な陽電子捕獲中心として作用することがわかった。電子線照射後には、幾つかの電子準位が検出されたが、1200$$^{circ}C$$のアニール後には、Z$$_{1/2}$$準位が残留することが明らかになった。陽電子消滅で検出された原子空孔とDLTSで検出されたZ$$_{1/2}$$準位は、何れも1200~1500$$^{circ}C$$のアニールで消失することが明らかになった。この同時性から、Z$$_{1/2}$$準位は、シリコン原子空孔に由来すると結論できる。

論文

Illumination effects in irradiated 6H n-type SiC observed by positron annihilation spectroscopy

Redmann, F.*; 河裾 厚男; Petters, K.*; 伊藤 久義; Krause-Rehberg, R.*

Physica B; Condensed Matter, 308-310, p.629 - 632, 2001/12

 被引用回数:3 パーセンタイル:76.68

バルクSiC中には、既に多くの成長欠陥が存在する。これらの欠陥は、結晶の電気的・光学的特性に影響を与えるが、結晶の複雑な熱履歴から、その特定は難しい。そこで本研究では、電子線照射によって素性の知れた欠陥を導入し、陽電子消滅法で、それらの欠陥の性質を調べた。電子線照射により、欠陥濃度の増加が認められた。主たるアニールステージは、1000$$sim$$1400$$^{circ}$$Cに現れることがわかった。このアニールステージは、エピ膜を用いた陽電子消滅とDLTS測定で見いだされた原子空孔とE1/E2準位のアニールステージに対応している。光学励起による陽電子消滅実験から、上記の原子空孔に関係する陽電子寿命が、光子エネルギー0.47eVを閾値として変化することが見いだされた。このエネルギーは、E1/E2準位のそれ(0.44eV)ともよく一致している。同時計数ドップラー拡がり測定の結果、観測された原子空孔は炭素原子により囲まれていることが示唆された。すなわち、原子空孔は、シリコン空孔を伴う複合欠陥であると考えられる。

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