【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.24】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23NM5193
利用課題名 / Title
ワイドバンドギャップ半導体中のドーパントの活性サイト、不活性サイトの原子構造・化学状態、原子構造解明
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
資源代替技術/ Resource alternative technology,資源循環技術/ Resource circulation technology
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
山下 良之
所属名 / Affiliation
物質・材料研究機構
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NM-202：硬X線光電子分光分析装置（HAX-PES/XPS）
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ワイドギャップ半導体にドーパントをドープすることによりキャリアの制御が可能だがドーパントとして導入した際の活性サイトの原子構造・化学状態は未だ不明である。そこで本研究ではHAXPES、XPSを用いてワイドギャップ半導体にドーパントを導入した際のドーパントの活性サイトの原子構造・化学状態を明らかにする事を目的として研究を行った。
実験 / Experimental
測定試料はAl,Nドープ4H-SiC(0001)、Si、MgドープGaN, Sn、SiドープGa2O3である。HAXPES、XPS測定はNIMS所有のPHI Quantes (ULVAC-PHI)を用いて実験を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
XPS、HAXPES測定の化学情報よりAlドープ4H-SiC(0001)ではAl原子がC原子と置換したサイトがドーパントの活性サイトであることがわかった。Nドープ4H-SiC(0001)ではN原子がSi原子と置換したサイトがドーパントの活性サイトであることがわかった。SiドープGaNではSi原子がGa原子と置換したサイトがドーパントの活性サイトであることがわかった。MgドープGaNではMg原子がGa原子と置換したサイトがドーパントの活性サイトであることがわかった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Yuhua Tsai, X-ray Absorption Fine Structural Study of Atomic Structures and Chemical States of Dopants in 4H-SiC(0001), ACS Applied Electronic Materials, 5, 3843-3850(2023).
DOI: https://doi.org/10.1021/acsaelm.3c00546
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件