国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学未来材料・システム研究所の原田俊太准教授は、名古屋工業大学大学院工学研究科の加藤正史准教授および住重アテックス株式会社の研究チームと共に、SiCパワー半導体（※１）を劣化させる結晶欠陥の拡張を水素イオンの注入により抑制することに成功しました。従来のSiCパワー半導体でダイオード電流を大きくすると、積層欠陥という結晶欠陥が拡張し、拡張した積層欠陥が電気抵抗を増大させてしまうという課題がありました。SiCエピウェハに水素イオンに注入により積層欠陥の拡張が抑制され、長期信頼性が保たれたSiCパワー半導体を作製できることになります。この成果は低コストで高い信頼性を有するSiCパワー半導体の実現に貢献します。なお、本研究はNEDO（国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構）の、産学連携に取り組む若手研究者を支援する「官民による若手研究者発掘支援事業（JPNP20004）（※２）」の一環で行われました。
本研究成果は2022年9月11日より開催される19th International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2022、および2022年9月20日より開催される2022年 第83回応用物理学会秋春季学術講演会にて発表されます。
・水素イオンの注入がSiCパワー半導体内部の積層欠陥の拡張を抑制できることを発見
・水素イオン注入をパワー半導体作製プロセスの前に実施することで、パワー半導体の電気特性を劣化させずに積層欠陥の拡張を抑制できる。
・積層欠陥の拡張はバイポーラ劣化という課題の原因であったが、水素イオン注入により信頼性の高いSiCパワー半導体が実現でき、社会の省エネルギー化に期待できる。
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（※１）パワー半導体
電力の制御や変換を行う半導体の総称で、特に高電圧・大電流を扱うことのできる半導体です。近年では電力の無駄を極力少なくし、省エネ・省電力化に貢献するパワー半導体の需要がより高まっています。
（※２）官民による若手研究者発掘支援事業（JPNP20004）
事業名：共同研究フェーズ（環境・エネルギー分野）
SiC結晶中転位への不純物固着による高信頼デバイス製造技術の確立
代表者：加藤正史
事業期間：2020年度～2022年度
事業概要：https://wakasapo.nedo.go.jp/about/
論文名：Suppression of Stacking Fault Expansion in a 4H-SiC Epitaxial Layer by Proton Irradiation
著者名：S. Harada, T. Mii, H. Sakane, M. Kato,
雑誌名：Scientific Reports (2022) 12:13542
URL：https://doi.org/10.1038/s41598-022-17060-y
演題：“Suppression of recombination enhanced dislocation glide motion in 4H-SiC by hydrogen ion implantation”
著者名：Shunta Harada, Toshiki Mii, Hitoshi Sakane, Masashi Kato
学会名：19th International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2022
公表日：2022年9月15日
URL：https://icscrm2022.org/
演題：“Suppression of stacking fault expansion in SiC PiN diodes by H+ implantation”
著者名：M. Kato, O. Watanabe, T. Mii, H. Sakane, S. Harada
学会名：19th International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2022
公表日：2022年9月15日
URL：https://icscrm2022.org/
演題： プロトン注入によるSiCエピタキシャル層の基底面部分転位の運動抑制
著者名：原田俊太、三井俊樹、坂根仁、加藤正史
学会名：2022年 第83回応用物理学会秋春季学術講演会
公表日：2022年9月20日
URL：https://meeting.jsap.or.jp/
演題： H+注入によるSiC PiNダイオード内積層欠陥拡張の抑制
著者名：渡邉王雅、三井俊樹、原田俊太、坂根仁、加藤正史
学会名：2022年 第83回応用物理学会秋春季学術講演会
公表日：2022年9月20日
URL：https://meeting.jsap.or.jp/
