ダイヤモンドＭＯＳＦＥＴの少数キャリア輸送特性改善と積算線量計への応用

金刚石MOSFET少数载流子输运特性的改进及其在集成剂量计中的应用

基本信息

批准号：
18J01909
负责人：
嶋岡毅紘
金额：
$ 2.33万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J01909/
关键词：
ダイヤモンド放射線検出器少数キャリア拡散長ドーピング

项目摘要

本研究はダイヤモンドFETを放射線の積算線量計として応用することを目指すものである。本年度はFET構造の試作とn型ダイヤモンド中の少数キャリア輸送特性評価を開始した。FETの母体となるn型ダイヤモンド上にMESFETを形成した。{111}上の低濃度(～1e16 cm-3)リンドープダイヤモンドと高濃度(～1e20 cm-3)リンドープダイヤモンド成長技術を組み合わせソース・ドレイン用のオーミックコンタクト、ゲート用のショットキーコンタクトを形成した。作製したFETのIds-Vds特性評価からFETとして動作することを確認した。n型ダイヤモンド少数キャリア輸送特性評価としてはEBICを用いて疑似縦型pn接合ダイオードに対し、電荷キャリアの収集効率からn型ダイヤモンドの少数キャリア拡散長を求めた。拡散長は加速電圧5kVから20kVの間で、約１μmから20μmであった。加速電圧の低下に伴い拡散長が低下したことから、オーミックコンタクトを形成するための高濃度n型層でのキャリアの再結合、捕獲の影響を受けており、より正確な評価には十分に厚い膜厚のダイオード、あるいは横型構造のダイオードが必要であることが分かった。学会発表については、昨年度得られた{111}ダイヤモンドのドーパント取り込みに関する成果を2件報告した。本年度得られた研究成果についてもn型ダイヤモンドのFET特性に関する論文1件の誌上発表を予定している。

这项研究旨在将钻石FET作为辐射的整体剂量计。今年，我们开始了N型钻石中少数载体运输特性的原型FET结构和评估。 MESFET是在N型钻石上形成的，该钻石是FET的基础。低浓度（〜1E16 cm-3）磷掺杂钻石和高浓度（〜1E20 cm-3）磷掺杂钻石生长技术的组合用于形成欧姆的接触，以供源头和排水管和雪橇式接触。已经证实，FET可以通过评估IDS-VDS特征来充当FET。对于N型钻石少数载体运输特性，EBIC用于确定N型钻石的少数载体扩散长度，用于伪垂直PN连接二极管的电荷载体收集效率。扩散长度在5kV和20kV之间，约为1μm至20μm。随着扩散长度随加速度电压的降低而降低，它受到高浓度N型层中载体的重组和捕获的影响，形成欧姆接触，并且发现需要足够厚的二极管或横向结构才能进行更准确的评估。关于会议演讲，我们报告了有关去年获得的{111}钻石的掺杂剂的两个结果。我们还计划在杂志上就今年获得的研究结果发表有关N型钻石的Fet性质的一篇论文。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Detection of Defects in Diamond by Etch‐Pit Formation

通过蚀坑形成检测金刚石中的缺陷

DOI：
10.1002/pssa.201900247
发表时间：
2019
期刊：
physica status solidi (a)
影响因子：
0
作者：
Shimaoka Takehiro;Ichikawa Kimiyoshi;Koizumi Satoshi;Watanabe Kenji;Teraji Tokuyuki
通讯作者：
Teraji Tokuyuki

Diamond photovoltaic radiation sensor using pn junction

使用pn结的金刚石光伏辐射传感器