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論文

Impact of nitridation on the reliability of 4H-SiC(11$$bar{2}$$0) MOS devices

中沼 貴澄*; 小林 拓真*; 細井 卓治*; 染谷 満*; 岡本 光央*; 吉越 章隆; 志村 考功*; 渡部 平司*

Applied Physics Express, 15(4), p.041002_1 - 041002_4, 2022/04

https://doi.org/10.35848/1882-0786/ac5ace
 被引用回数：9 パーセンタイル：62.63(Physics, Applied)

NO窒化SiC(11$$bar{2}$$0)(a面)MOSデバイスのリーク電流およびフラットバンド電圧(VFB)安定性を系統的に調査した。NO窒化は界面特性改善に有効であるが、Fowler-Nordheim(F-N)電流の立ち上がり電界を1MVcm$$^{-1}$$程度低下させ、顕著なリーク電流をもたらした。また、放射光X線光電子分光による測定の結果、窒化処理によってSiO$$_{2}$$/SiC界面の伝導帯オフセットが低減していることがわかり、リーク電流増大の起源が明らかになった。さらに、正および負バイアスストレス試験により、窒化a面MOSデバイスでは、電子および正孔注入に対してVFBが不安定であることが明確に示された。

論文

Low-energy proton irradiation effects on GaAs/Si solar cell

Chandrasekaran, N.*; 曽我 哲夫*; 犬塚 洋介*; 田口 裕規*; 今泉 充*; 大島 武; 神保 孝志*

Japanese Journal of Applied Physics, 43(10A), p.L1302 - L1304, 2004/10

https://doi.org/10.1143/JJAP.43.L1302
 被引用回数：7 パーセンタイル：30.64(Physics, Applied)

シリコン(Si)基板上のガリウム砒素(GaAs)太陽電池(GaAs/Si)の宇宙応用の可能性を調べるために、100keV陽子線を照射し、電気特性の変化を調べた。GaAs/Si太陽電池はMOCVD法を用い作製した。また、比較のためにGaAs基板上にGaAs太陽電池(GaAs/GaAs)も作製した。室温にて3$$times$$10$$^{10}$$から3$$times$$10$$^{12}$$/cm$$^{2}$$の100keV陽子線を照射した。その結果、短絡電流の変化にはGaAs/Si及びGaAs/GaAsでの差異は見られなかったが、開放電圧に関しては1$$times$$10$$^{11}$$/cm$$^{2}$$まではGaAs/SiはGaAs/GaAsに比べ優れた耐性を示すことが明らかとなった。また、1$$times$$10$$^{11}$$/cm$$^{2}$$以上ではGaAs/SiもGaAs/GaAsの開放電圧の劣化は同程度となることが判明した。

論文

Change in the electrical characteristics of p-channel 6H-SiC MOSFETs by $$gamma$$-ray irradiation

大島 武; 伊藤 久義

Proceedings of the 6th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Application (RASEDA-6), p.191 - 194, 2004/10

炭化ケイ素(SiC)半導体を用いたpチャンネル金属-酸化膜-絶縁体電界効果トランジスタ(MOSFET)を高線量まで計測可能な線量計へ応用するために、$$gamma$$線照射による電気特性の変化を調べた。pチャンネルMOSFETはn型六方晶(6H)SiCエピタキシャル基板上にフォトリソ技術を用いて作製した。ソース及びドレイン領域は800$$^{circ}$$Cでのアルミイオン注入及び1800$$^{circ}$$C,10分間の熱処理により形成した。ゲート酸化膜は1100$$^{circ}$$Cでの水素燃焼酸化により作製した。$$gamma$$線照射は0.1MR/hで、室温,印加電圧無し状態で行った。電流-電圧測定を行った結果、しきい値電圧は$$gamma$$線照射により単調に負電圧側にシフトすることが明らかとなった。さらに、subthreshold領域のドレイン電流-ゲート電圧特性を解析することで$$gamma$$線照射により発生した酸化膜中固定電荷及び界面準位を見積もったところ、固定電荷と界面準位は照射量とともに増加すること、及び固定電荷は1$$times$$10$$^{15}$$/cm$$^{2}$$、界面準位は8$$times$$10$$^{15}$$/cm$$^{2}$$で飽和傾向を示すことを見いだした。また、チャンネル移動度は、$$gamma$$線照射量の増加とともに減少する結果が得られた。これは、界面準位の発生によりチャンネルに流れるキャリアが散乱されることに起因すると考えられる。

論文

SiC半導体へのイオン注入による不純物ドーピング

伊藤 久義; 大島 武

表面科学, 21(12), p.778 - 783, 2000/12

https://doi.org/10.1380/jsssj.21.778

炭化ケイ素(SiC)半導体の素子化に不可欠なプロセス要素技術としてイオン注入技術の研究開発を行った。六方晶SiC(6H-SiC)単結晶に室温から1200$$^{circ}C$$の温度範囲でリン(P)イオン注入を行い、注入層の電気特性をホール測定で評価した結果、高温注入によりPドナーの活性化率が向上することがわかった。この効果は注入P濃度に依存し、低抵抗層形成に要する高濃度ドーピングでは高温注入が有効であることを明示できた。また、6H-SiCにアルミニウム(Al)とCイオンの共注入を行い、ホール測定を実施した結果、付加的C導入でAlアクセプターの活性化率が増大し、注入層に正孔濃度が増加することを見いだした。これより、C共注入によりP型電気特性が大幅に改善できることが明らかになった。さらに、高温P注入を用いて良好な特性の電界効果トランジスタ(MOSFET)が試作できた。以上より、SiCへの高温注入とC共注入は極めて有効な不純物導入技術と結論できる。

論文

Electrical conductivity change in single crystal Al$$_{2}$$O$$_{3}$$ and MgO under neutron and $$gamma$$-ray irradiation

谷藤 隆昭; 片野 吉男; 中沢 哲也; 野田 健治

Journal of Nuclear Materials, 253, p.156 - 166, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(97)00310-3
 被引用回数：5 パーセンタイル：43.70(Materials Science, Multidisciplinary)

JRR-3及び$$gamma$$線照射施設を用い、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$及びMgO単結晶の核分裂中性子及び$$gamma$$線照射下における電気伝導度を測定した。いずれの照射においても、照射中に電気伝導度が高くなる照射誘起電気伝導(RIC)が生じた。また、最近、照射量とともに極めて大きな電気伝導度(すなわち、絶縁変化)が起こる照射誘起電気特性劣化(RIED)がいくつかの研究で報告されているが、本研究ではこのRIEDは生じなかった。測定されたRIC及びRIEDが生じなかったことについて、最近の他の研究と比較し討論が行われる。

論文

イオン注入による炭化ケイ素のデバイス応用; 注入技術と評価

大島 武

ニューセラミックス, 10(5), p.20 - 27, 1997/05

https://ci.nii.ac.jp/naid/40004842245

シリコンカーバイド(SiC)半導体を電子デバイスへ応用するには、選択的な不純物ドープ技術の確立が重要である。本研究室では、高温イオン注入を用いてSiCへ不純物ドーピングを試みている。そこで本解説記事では、イオン注入方法から、試料の評価方法までを述べた。特に評価では、ESRやフォトルミネッセンスの結果を中心に結晶欠陥低減化に関することを述べた。また、注入試料の電気特性についても、シート抵抗、ホール系数測定の結果を中心に解説した。

論文

電気絶縁鉄筋を利用したコンクリート構造物の設計研究,その13; 電気的ひび割れモニタのための基礎実験

圷 陽一; 大川 慶直; 鈴木 偉之; 野村 由紀夫*; 中越 章雄*; 渡辺 銀市*

日本建築学会大会学術講演梗概集, 0, p.1337 - 1338, 1995/00

本研究は、核融合実験炉のトリチウム閉じ込めの最終隔壁である建家構造体の健全性モニタリングのため、電気絶縁鉄筋を用いてコンクリートのひび割れをモニタリングすることを目指した研究である。基礎的実験により、次の知見を得た。ひび割れの増加に伴いインピーダンスの増加傾向が見られた。またひび割れ発生までは、載荷荷重の増加に伴いインピーダンスの増加が見られた。しかしながらひび割れ1ヵ月後のひび割れ安定時においては、インピーダンスの変化は見られなかった。

論文

高温用耐放射線性同軸ケーブルの電気および機械特性,その2

瀬口 忠男; 八木 敏明; 三井 久安*; 熊澤 良二*; 塩野 武男*; 牛木 雅隆*; 中村 宏*; 小野 真一*; 村瀬 知丘*

DEI-94-92, 0, p.37 - 45, 1994/12

熱可塑性ポリイミド(TPI)ケーブルについて、高温(250$$^{circ}$$C)処理、放射線照射($$gamma$$線、電子線)及び高温$$gamma$$線照射を行い、電気特性及び機械特性の変化を調べた。TPI同軸ケーブルは窒素中、250$$^{circ}$$Cの熱劣化、空気中、10MGyの$$gamma$$線照射及びヘリウム中(室温)、100MGyの電子線照射に対し、機械特性の低下が少なく、優れた耐放射線性を示す。窒素中、250$$^{circ}$$Cの$$gamma$$線照射では、5MGyまで電気特性は変化しないが、機械特性は線量とともに低下する。高温同時照射では著しく架橋が進行することがDSC測定により明らかになった。

論文

芳香族系高分子絶縁材料の大線量照射効果

川俣 貴*; 永井 正幸*; 森田 洋右; 八木 敏明; 瀬口 忠男

電気学会誘電・絶縁材料研究会資料; DEI-94-91, 0, p.29 - 36, 1994/12

芳香族系高分子であるポリエーテルエーテルケトン(PEEK)の非晶性(PEEK-a)と結晶性(PEEK-c)及び5種類のポリイミド(KAPTON、UPILEX-R、UPILEX-S、REGULUS-R、REGULUS-P)フィルムについて、ヘリウムガス中で電子線照射を行い、機械特性と電気特性より耐放射線性を評価した。体積固有抵抗は300MGy照射で低下が1桁以下と優れた耐放射線性を示した。また、破断伸びの低下線量(伸びが初期値の半分になる線量)より求めた耐放射線性は7種類とも50MGy以上であることがわかった。

論文

絶縁ワニスの耐放射線性

森田 洋右; 瀬口 忠男; 吉田 健三; 山本 康彰*; 柳生 秀樹*

EIM-84-129, p.9 - 18, 1984/00

近年、ポリイミド系を始めとする新たな高分子絶縁材料が開発され、利用されるようになってきた。しかし、これらの材料の耐放射線性試験は一般に、高線量率の$$gamma$$線、あるいは電子線照射で行なわれており、低線量率で長期間(例えば、数百rad/h,数十年)に相当する試験はほとんど行なわれていない。本研究では各種耐熱絶縁ワニス(ポリイミド,ポリエステルイミド,ポリアミドイミド,変性ポリエステル系)をえらび、これらに低線量率照射を模擬する酸素加圧下照射(酸素圧、7kg/cm$$^{2}$$G,30kg/cm$$^{2}$$G)を行い、ワニスの照射劣化を主に電気特性やゲル分率によって評価した。また、放射線の他に熱,熱水蒸気を組合せた複合劣化試験を行ないワニスの劣化挙動も調べた。これらの結果、ポリイミドワニスが優れた耐放射線性を低線量率照射条件においても示すことが明らかとなった。

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