パワーデバイス用ワイドギャップ半導体材料として注目されているSiC単結晶のX線トポグラフィー測定を行った。溶液法により結晶成長させた4H-SiC単結晶試料のX線トポグラフィー測定により転位挙動を評価した結果、貫通刃状転位は結晶成長の過程で、対消滅や曲がりによって減少することを見出した。貫通らせん転位は成長中に大きく曲げられることがなく、また、結晶成長中に積層欠陥などから新たに発生することがあることを見出した。
本課題研究ではX線トポグラフィー測定により転位の挙動を評価し、結晶成長における転位密度の増加／減少の機構を解明するのにこの手法が有効であることを実証した。
PFの高強度で単色性の高い放射光を用いる事により、断面のトポグラフ像を撮る事ができた。これにより成長方向での転位の挙動を議論する事ができた。
本研究は基礎科学的内容であるが、パワーデバイス用ワイドギャップ半導体材料として注目されているSiC単結晶を高品質に作成できると期待される溶液法での成長に伴う転位挙動の解明を行うことで、将来のパワーデバイスの性能向上につながる研究である。
特に、高エネルギー加速器研究機構 先端研究基盤共用・プラットフォーム形成事業 高橋由美子博士には、技術的内容や、実験方法の詳細な手順を含め、丁寧なご指導をしていただきました。感謝いたします。
