4H-SiC、GaN、β-Ga2O3、AlNにに代表されるワイドギャップ化合物半導体は、高電力密度、低損失、高温動作時の安定性など、従来の半導体材料を凌駕する特性を有しており、近年、これらを用いた次世代パワーデバイスの研究開発が急速に進展している。しかし、これらの材料は強い共有結合を持つため結晶成長が難しく、成長後の結晶中には転位などの格子欠陥が高密度で存在する。一部の格子欠陥はデバイス性能や信頼性を著しく低下させる要因 (いわゆるキラー欠陥) となるため、欠陥の分布や種類を正確に把握し、それらの情報を結晶成長およびデバイスプロセスにフィードバックすることが極めて重要である。
本講演では、ワイドギャップ半導体の結晶評価技術の開発に焦点を当て、各手法の原理と適用事例について基礎から解説する。加えて、各評価技術の適用範囲や課題についても述べるとともに、放射光X線トポグラフィーをはじめ、エッチピット法、透過型電子顕微鏡 (TEM) 、多光子励起顕微鏡など、最新の評価手法に関する取り組みについて紹介する。
- はじめに
- パワーデバイス用ワイドギャップ半導体
- 結晶中の欠陥
- 欠陥評価手法とその適用範囲
- 結晶評価手法
- 選択性化学エッチング (エッチピット法)
- SiCの溶融KOH+Na2O2エッチング
- GaNのエッチピットおよびTEMによる検証
- Ga2O3のKOH+NaOH共晶エッチングと熱リン酸処理
- 透過型電子顕微鏡
- gb解析による転位バーガースベクトルの判定
- LACBED法
- 多光子励起顕微鏡
- 多光子励起顕微鏡の原理
- GaN結晶中の転位の多光子励起顕微鏡観察と3D可視化
- X線回折とX線トポグラフィー
- X線回折
- X線トポグラフィーの原理
- 反射配置と透過配置
- SiCのX線トポグラフィーの評価例
- GaNのX線トポグラフィーの評価例
- Ga2O3のX線トポグラフィーの評価例
- AlNのX線トポグラフィーの評価例
- その他の手法
- 最新の研究内容
- 異常透過および転位の動力学コントラスト
- X線トポグラフィーを用いたデバイスの評価
- 結晶中欠陥の三次元可視化
- 質疑応答
複数名受講割引
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アカデミー割引
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