PN接合の内蔵電位を考慮した少数キャリア再結合速度の解析

考虑PN结内建电势的少数载流子复合速度分析

• 批准号: 22K04180
• 负责人: 蓮見 真彦
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04180/
• 关键词: 少数キャリアライフタイム; マイクロ波; シリコン; pn接合; 再結合速度; 少数キャリア; キャリアライフタイム

トランジスタ、ソーラーセル、フォトセンサなどの半導体デバイスに幅広く用いられているpn接合やMOS構造の駆動には、半導体中の内蔵電位が重要な役割を果たしている。本研究は、マイクロ波透過測定法を用いて、pn接合の内蔵電位と光誘起少数キャリア再結合速度との関係を明らかにすることを目的として立案された。pn接合試料の不純物の活性化およびパッシベーション熱処理による光誘起少数キャリア再結合速度の最小化を図り、低欠陥pn接合試料の作製を目標とする。キャリア再結合欠陥密度の低減は、実効少数キャリアライフタイムを向上し、半導体デバイスの性能向上につながることが期待される。3年計画の初年度は、研究プロジェクト推進に必要な設備および試料の作製条件を整えることが計画された。研究計画に基づき、① 可変バイアス電圧印加下におけるマイクロ波透過測定装置の調整を行った。減光フィルタを用いた励起光強度の調整を可能とした。② マイクロ波透過測定装置の動作検証のための試料準備を行った。シリコン基板、両面に100nm厚の熱酸化膜を形成したシリコン基板、片面に100nm厚の熱酸化膜を形成したシリコン基板を用意した。③ シリコン基板へのボロンおよびリンのイオン注入を用いてpn接合試料を作製した。活性化熱処理条件を変えた試料を複数用意し、次年度以降の光誘起少数キャリア再結合速度の評価に用いる。④ 活性で欠陥の多いシリコン基板表面およびシリコン基板のカット面のパッシベーション手法の検討を行い、90℃加熱水処理により実効少数キャリアライフタイムの向上を確認した。

ト ラ ン ジ ス タ, ソ ー ラ ー セ ル, フ ォ ト セ ン サ な ど の semiconductor デ バ イ ス に picture hiroo く with い ら れ て い る pn junction や MOS structure の 駆 dynamic に は, semiconductor の 蔵 potential が important な "を cut fruit た し て い る. This study は, マ イ ク ロ wave through measurement を with い て, pn junction の 蔵 potential と light induced within a few キ ャ リ ア recombination velocity と の masato を and Ming ら か に す る こ と を purpose と し て filing さ れ た. Pn junction sample の impurity content の activeness お よ び パ ッ シ ベ ー シ ョ ン hot 処 Richard に よ る light induced a few キ ャ リ ア recombination velocity の minimize を 図 り, low owe 陥 pn junction sample の cropping を target と す る. キ ャ リ ア combining owe 陥 low density の は reduction, be working a few キ ャ リ ア ラ イ フ タ イ ム を し upward, semiconductor デ バ イ ス の performance up に つ な が る こ と が expect さ れ る. 3 years plan early の annual は, research プ ロ ジ ェ ク ト propulsion に な equipment necessary お よ び sample の cropping conditions を whole え る こ と が project さ れ た. The research plan involves に basis づ に, ① variable バ バ アス press printing, and the transmission of における ロ ロ ロ ロ through the measurement device <s:1> adjustment を line った. To reduce light intensity, フィ フィ タを タを can be used to adjust the excitation light intensity by <s:1>. Youdaoplaceholder3 may be と た た. ② The <s:1> <s:1> ロ wave passes through the measuring device, the <s:1> action 検 certifies the <e:1> ため, the sample preparation を, and the った. シ リ コ ン substrate, struck に 100 nm thick hot acidification membrane を の し た シ リ コ ン substrate, partial に 100 nm thick hot acidification membrane を の し た シ リ コ ン substrate を intention し た. ③ シリコ <s:1> substrate へ <s:1> ボロ ボロ <s:1> <s:1> およびリ およびリ <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> を を を て てpn bonding test sample を is used to prepare た た. The thermal treatment conditions for activation を change えた sample を plural purpose を, <s:1> light induction of a few キャリア recombination speed <s:1> evaluation 価に for 価に る る from the following year onwards. More than 4 active で owe 陥 の い シ リ コ ン substrate surface お よ び シ リ コ ン substrate の カ ッ ト surface の パ ッ シ ベ ー シ ョ ン gimmick の 検 line for を い, 90 ℃ heat water 処 に よ り be working a few キ ャ リ ア ラ イ フ タ イ ム の upward を confirm し た.

项目成果

Passivation of cut edges of crystalline silicon by heat treatment in liquid water

通过在液态水中热处理钝化晶体硅的切割边缘

• DOI: 10.35848/1347-4065/acc666
• 发表时间: 2023
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: Masahiko Hasumi;Toshiyuki Sameshima and Tomohisa Mizuno
• 通讯作者: Toshiyuki Sameshima and Tomohisa Mizuno

無電極ランプを熱源とした加熱装置によるリンイオン注入300 mm径シリコン基板の活性化

使用无极灯作为热源的加热装置通过磷离子注入激活直径 300 mm 的硅基板

• 发表时间: 2023
• 期刊: 電子情報通信学会論文誌エレクトロニクス
• 作者: 宮崎 智由;鮫島 俊之;齋藤 宗平;小野寺 航;上原 琢磨;有馬 卓司;蓮見 真彦;小林 剛;芹澤 和泉;久保 若菜;上野 智雄
• 通讯作者: 上野 智雄

Passivation of cut edges and surfaces of crystalline silicon by heat treatment in liquid water

通过液态水中热处理钝化晶体硅的切割边缘和表面

• 发表时间: 2022
• 作者: Masahiko Hasumi;Toshiyuki Sameshima;Tomohisa Mizuno
• 通讯作者: Tomohisa Mizuno