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A study of the activation mechanism of implanted impurities and control of point defect in group III nitrides

III族氮化物注入杂质激活机制及点缺陷控制研究

基本信息

批准号：
21H01826
负责人：
上殿明良
金额：
$ 11.07万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、半導体デバイスとして使用されるIII属窒化物半導体のイオン注入により導入された点欠陥の同定とその焼鈍挙動を、点欠陥を直接検出することができる手法である陽電子消滅、また、フォトルミネッセンス、カソードルミネッセンス法、電気的特性評価等により研究する。得られた結果から、窒化物半導体の点欠陥の挙動、各種ドーパントとの相互作用を解明することが本研究の目的である。また、ドナー、アクセプターとして機能する原子だけでなく、活性化を阻害ないしは促進すると考えられている元素についてもイオン注入を行い、欠陥の回復過程にどのような影響を与えるかを調べる。陽電子は物質中に入射すると電子と消滅しγ線が放出される。γ線のエネルギーはE=mc2で与えられ約511 keVとなるが、消滅前の電子の運動量によりドップラー効果が生じそのエネルギーが変化する。一方、陽電子は，原子核とのクーロン反発力のため，空孔型欠陥に捕獲される可能性がある。空孔中の電子運動量分布と完全結晶中の電子運動量分布は異なるため、消滅γ線のエネルギー分布を測定することにより空孔型欠陥を検出する。空孔中では電子密度が格子間位置に比較して低いことから、陽電子の消滅率は低下する。よって、陽電子の寿命を測定することでも空孔型欠陥を検出できる。陽電子消滅計算シミュレーションの結果と実験結果を比較することにより、空孔型欠陥の種類（サイズ、不純物との複合状態等）についての詳しい情報が得られる。本研究により、陽電子消滅と他の欠陥に敏感な手法を組み合わせることにより、III属窒化物半導体のイオン注入欠陥の特性を明らかにし、イオン注入によるIII族窒化物デバイスプロセスの発展に貢献したい。

This research is based on the use of semiconductor materials such as sulfide III chloride semiconductors.イオン injects into により and introduces されたPoint owes 陥の同定とその焼挙动を、point owes 陥をstraight Take the 検出することができる Technique: である阳electronic destruction, また, フォトルミネッWe also conduct research on the センス, カソードルミネッセンス method, and the characteristics evaluation of electrolyte. The purpose of this study is to understand the results of the research, the interaction of the chemical semiconductor, and the interactions of various types of semiconductors.また、ドナー、アクセプターとしてfunctionalityするatomicだけでなく、activationをhinderないしはpromoteするとtestえThe られている element についてもイオン injects を行い, the owed 陥のrecovery process にどのような affects を and えるかを Adjusts べる. Positrons are incident on matter, electrons are destroyed, gamma rays are emitted, and gamma rays are emitted. γ line のエネルギーはE=mc2で and えられabout 511 keVとなるが, the amount of motion of the electron before the destruction is done, the effect of the electron is born, and the effect is the same. On the one hand, the positron is the same, the nuclear reaction force is the same, and the hole type lacks the possibility of trapping. The electron movement distribution in the hole and the electron movement distribution in the complete crystal are different and the distribution of the electron movement in the complete crystal is measured, and the distribution of the elimination of γ line is measured. The electron density in the pores and the position between the grids are relatively low, and the elimination rate of positrons is low.よって, positron lifetime を measurement することでもvacuity hole type 陥を検出できる. Positron elimination calculation results and comparison results of positron destruction, hole type The type of deficiency (サイズ, impurity and compound state, etc.) is the detailed information of the information. This research is based on the method of positron elimination and sensitivity and the combination of positron elimination method and III-type sulfide semiconductor. The オン injection lacks the characteristic を明らかにし, and the イオン injection によるIII group sulfide compound デバイスプロセスの発Develops the contribution したい.

项目成果

期刊论文数量（26）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Effects of Hydrogen Incorporation on Mg Diffusion in GaN‐Doped with Mg Ions via Ultra‐High‐Pressure Annealing

超高压退火掺氢对镁离子掺杂 GaN 中镁扩散的影响

DOI：
10.1002/pssb.202200235
发表时间：
2022
期刊：
physica status solidi (b)
影响因子：
0
作者：
Narita Tetsuo;Uedono Akira;Kachi Tetsu
通讯作者：
Kachi Tetsu

Atomic resolution analysis of extended defects and Mg agglomeration in Mg-ion-implanted GaN and their impacts on acceptor formation

镁离子注入 GaN 中扩展缺陷和镁团聚的原子分辨率分析及其对受主形成的影响

DOI：
10.1063/5.0097866
发表时间：
2022
期刊：
Journal of Applied Physics
影响因子：
3.2
作者：
Kano Emi;Kataoka Keita;Uzuhashi Jun;Chokawa Kenta;Sakurai Hideki;Uedono Akira;Narita Tetsuo;Sierakowski Kacper;Bockowski Michal;Otsuki Ritsuo;Kobayashi Koki;Itoh Yuta;Nagao Masahiro;Ohkubo Tadakatsu;Hono Kazuhiro;Suda Jun;Kachi Tetsu;Ikarashi Nobuyuki
通讯作者：
Ikarashi Nobuyuki

aN への Mg イオン注入により形成される結晶欠陥の原子分解能分析

Mg离子注入aN形成晶体缺陷的原子分辨率分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
趙康,紀平俊矢,小林篤,上野耕平,藤岡洋;大築立旺，狩野絵美，片岡恵太，埋橋淳，櫻井秀樹，上殿明良，成田哲生，K. Sierakowski，M. Bockowski，小林功季，大久保忠勝，宝野和博，加地徹，五十嵐信行
通讯作者：
大築立旺，狩野絵美，片岡恵太，埋橋淳，櫻井秀樹，上殿明良，成田哲生，K. Sierakowski，M. Bockowski，小林功季，大久保忠勝，宝野和博，加地徹，五十嵐信行

陽電子消滅を用いた材料の欠陥，自由体積の検出

使用正电子湮灭检测材料中的缺陷和自由体积