高信頼性パワーデバイス実現に向けた4H-SiC※1中の多様な
構造欠陥の包括的結晶学的解析と進化機構の解明

本研究は、次世代パワーデバイス材料として注目される4H-SiC（4H型炭化ケイ素）に含まれる結晶欠陥について、その構造、形成過程、変化の仕組み、デバイス性能への影響を総合的に解明したものです。SiCウェハー中の微小な結晶欠陥は、デバイス性能や長期信頼性を左右する重要な要因ですが、その実態解明は容易ではありませんでした。本研究では、光学観察、電子顕微鏡観察、X線解析、デバイス測定、理論計算を組み合わせ、欠陥の特徴、原子構造、形成経路、デバイスへの影響を一貫して関連付けて解析しました。その結果、積層欠陥※2が従来考えられていた以上に多様で動的な構造を持ち、特定の欠陥がデバイス抵抗の非線形な増加を引き起こすことを示しました。SiCウェハー品質の向上と高性能・高信頼性パワー半導体デバイスの実現につながる重要な基礎的知見として評価されました。