قمع انتشار خطأ التراص في الثنائيات 4H-SiC PiN باستخدام زرع البروتون للقضاء على التدهور ثنائي القطب

شكرا لكم لزيارة Nature.com. إصدار المتصفح الذي تستخدمه لديه دعم محدود لـ CSS. للحصول على أفضل تجربة، نوصي باستخدام متصفح محدث (أو تعطيل وضع التوافق في Internet Explorer). في هذه الأثناء، ولضمان الدعم المستمر، سنعرض الموقع بدون أنماط وجافا سكريبت.
لقد تم تسويق 4H-SiC كمواد لأجهزة أشباه موصلات الطاقة. ومع ذلك، فإن الموثوقية طويلة المدى لأجهزة 4H-SiC تمثل عائقًا أمام تطبيقها على نطاق واسع، وأهم مشكلة موثوقية لأجهزة 4H-SiC هي التدهور ثنائي القطب. يحدث هذا التدهور بسبب انتشار خطأ تراص Shockley واحد (1SSF) لخلع المستوى القاعدي في بلورات 4H-SiC. هنا، نقترح طريقة لقمع توسع 1SSF عن طريق زرع البروتونات على الرقائق الفوقي 4H-SiC. أظهرت ثنائيات PiN المصنعة على رقائق مع زرع البروتون نفس خصائص الجهد الحالي مثل الثنائيات دون زرع البروتون. في المقابل، يتم قمع توسع 1SSF بشكل فعال في الصمام الثنائي PiN المزروع بالبروتون. وبالتالي، فإن زرع البروتونات في الرقائق الفوقي 4H-SiC هو وسيلة فعالة لقمع التدهور ثنائي القطب لأجهزة أشباه موصلات الطاقة 4H-SiC مع الحفاظ على أداء الجهاز. تساهم هذه النتيجة في تطوير أجهزة 4H-SiC الموثوقة للغاية.
يُعرف كربيد السيليكون (SiC) على نطاق واسع بأنه مادة شبه موصلة لأجهزة أشباه الموصلات عالية الطاقة وعالية التردد التي يمكن أن تعمل في بيئات قاسية . هناك العديد من الأنواع المتعددة من SiC، من بينها 4H-SiC الذي يتمتع بخصائص فيزيائية ممتازة لجهاز أشباه الموصلات مثل حركة الإلكترون العالية والمجال الكهربائي القوي. يتم حاليًا تسويق رقائق 4H-SiC التي يبلغ قطرها 6 بوصات واستخدامها في الإنتاج الضخم لأجهزة أشباه موصلات الطاقة. تم تصنيع أنظمة الجر للسيارات الكهربائية والقطارات باستخدام أجهزة أشباه موصلات الطاقة 4H-SiC4.5. ومع ذلك، لا تزال أجهزة 4H-SiC تعاني من مشكلات الموثوقية طويلة المدى مثل انهيار العزل الكهربائي أو موثوقية الدائرة القصيرة،6،7 واحدة من أهم مشكلات الموثوقية هي التدهور ثنائي القطب2،8،9،10،11. تم اكتشاف هذا التحلل ثنائي القطب منذ أكثر من 20 عامًا وكان يمثل مشكلة طويلة في تصنيع أجهزة SiC.
يحدث التدهور ثنائي القطب بسبب عيب مكدس Shockley واحد (1SSF) في بلورات 4H-SiC مع خلع المستوى القاعدي (BPDs) الذي ينتشر عن طريق إعادة التركيب المعزز للخلع (REDG) 12،13،14،15،16،17،18،19. لذلك، إذا تم قمع توسع BPD إلى 1SSF، فيمكن تصنيع أجهزة الطاقة 4H-SiC دون تدهور ثنائي القطب. تم الإبلاغ عن عدة طرق لمنع انتشار BPD، مثل تحويل BPD إلى خلع حافة الخيط (TED) 20،21،22،23،24. في أحدث الرقائق الفوقي SiC، يوجد BPD بشكل رئيسي في الركيزة وليس في الطبقة الفوقي بسبب تحويل BPD إلى TED خلال المرحلة الأولى من النمو الفوقي. ولذلك، فإن المشكلة المتبقية من التدهور ثنائي القطب هي توزيع BPD في الركيزة 25،26،27. تم اقتراح إدخال "طبقة تقوية مركبة" بين الطبقة الانجرافية والركيزة كوسيلة فعالة لقمع توسع BPD في الركيزة . تزيد هذه الطبقة من احتمال إعادة تركيب زوج ثقب الإلكترون في الطبقة الفوقي والركيزة SiC. يؤدي تقليل عدد أزواج ثقب الإلكترون إلى تقليل القوة الدافعة لـ REDG إلى BPD في الركيزة، لذلك يمكن لطبقة التعزيز المركبة أن تمنع التدهور ثنائي القطب. تجدر الإشارة إلى أن إدخال طبقة يستلزم تكاليف إضافية في إنتاج الرقائق، وبدون إدخال طبقة يكون من الصعب تقليل عدد أزواج ثقب الإلكترون من خلال التحكم فقط في التحكم في عمر الموجة الحاملة. ولذلك، لا تزال هناك حاجة قوية لتطوير أساليب قمع أخرى لتحقيق توازن أفضل بين تكلفة تصنيع الأجهزة والعائد.
نظرًا لأن تمديد BPD إلى 1SSF يتطلب حركة الاضطرابات الجزئية (PDs)، فإن تثبيت PD يعد طريقة واعدة لمنع التدهور ثنائي القطب. على الرغم من أنه تم الإبلاغ عن تثبيت PD بواسطة الشوائب المعدنية، إلا أن FPDs في ركائز 4H-SiC تقع على مسافة تزيد عن 5 ميكرومتر من سطح الطبقة الفوقي. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن معامل الانتشار لأي معدن في SiC صغير جدًا، فمن الصعب على الشوائب المعدنية أن تنتشر في الركيزة. نظرًا للكتلة الذرية الكبيرة نسبيًا للمعادن، فإن زرع الأيونات للمعادن أمر صعب أيضًا. في المقابل، في حالة الهيدروجين، يمكن زرع أيونات العنصر الأخف (البروتونات) في 4H-SiC إلى عمق أكثر من 10 ميكرومتر باستخدام مسرع من فئة MeV. ولذلك، إذا كان زرع البروتون يؤثر على تثبيت PD، فيمكن استخدامه لقمع انتشار BPD في الركيزة. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي زرع البروتون إلى إتلاف 4H-SiC ويؤدي إلى انخفاض أداء الجهاز.
للتغلب على تدهور الجهاز بسبب زرع البروتون، يتم استخدام التلدين بدرجة حرارة عالية لإصلاح الضرر، على غرار طريقة التلدين المستخدمة بشكل شائع بعد زرع أيون متقبل في معالجة الجهاز. على الرغم من أن قياس الطيف الكتلي الأيوني الثانوي (SIMS) لديه تم الإبلاغ عن انتشار الهيدروجين بسبب التلدين بدرجة حرارة عالية، فمن الممكن أن كثافة ذرات الهيدروجين بالقرب من FD فقط ليست كافية للكشف عن تثبيت العلاقات العامة باستخدام SIMS. لذلك، في هذه الدراسة، قمنا بزرع البروتونات في الرقائق الفوقي 4H-SiC قبل عملية تصنيع الجهاز، بما في ذلك التلدين بدرجة حرارة عالية. استخدمنا الثنائيات PiN كهياكل أجهزة تجريبية وقمنا بتصنيعها على رقائق الفوقي 4H-SiC المزروعة بالبروتون. ثم لاحظنا خصائص الفولت أمبير لدراسة تدهور أداء الجهاز بسبب حقن البروتون. وفي وقت لاحق، لاحظنا توسع 1SSF في الصور الكهربية (EL) بعد تطبيق الجهد الكهربائي على الصمام الثنائي PiN. أخيرًا، أكدنا تأثير حقن البروتون على قمع توسع 1SSF.
على الشكل. يوضح الشكل 1 خصائص التيار والجهد (CVCs) لثنائيات PiN عند درجة حرارة الغرفة في المناطق التي تحتوي على أو لا تحتوي على زرع البروتون قبل التيار النبضي. تُظهر ثنائيات PiN مع حقن البروتون خصائص تصحيح مشابهة للثنائيات التي لا تحتوي على حقن بروتون، على الرغم من أن خصائص IV مشتركة بين الثنائيات. للإشارة إلى الفرق بين ظروف الحقن، قمنا برسم تردد الجهد عند كثافة تيار أمامية قدرها 2.5 أمبير/سم2 (الموافق 100 مللي أمبير) كمخطط إحصائي كما هو موضح في الشكل 2. ويمثل المنحنى التقريبي بالتوزيع الطبيعي أيضًا بواسطة خط منقط. خط. كما يمكن رؤيته من قمم المنحنيات، تزداد المقاومة قليلاً عند جرعات بروتون تبلغ 1014 و1016 سم-2، في حين يُظهر الصمام الثنائي PiN بجرعة بروتون تبلغ 1012 سم-2 نفس الخصائص تقريبًا بدون زرع البروتون. . أجرينا أيضًا عملية زرع البروتون بعد تصنيع الثنائيات PiN التي لم تظهر تلألؤًا كهربائيًا موحدًا بسبب الأضرار الناجمة عن زرع البروتون كما هو موضح في الشكل S1 كما هو موضح في الدراسات السابقة . لذلك، يعد التلدين عند 1600 درجة مئوية بعد زرع أيونات Al عملية ضرورية لتصنيع أجهزة لتنشيط متقبل Al، والذي يمكنه إصلاح الضرر الناجم عن زرع البروتون، مما يجعل صمامات القلب المركزية هي نفسها بين ثنائيات البروتون PiN المزروعة وغير المزروعة . يرد أيضًا في الشكل S2 تردد التيار العكسي عند -5 فولت، ولا يوجد فرق كبير بين الثنائيات مع أو بدون حقن البروتون.
خصائص فولت أمبير لثنائيات PiN مع أو بدون البروتونات المحقونة في درجة حرارة الغرفة. تشير الأسطورة إلى جرعة البروتونات.
تردد الجهد عند التيار المباشر 2.5 أمبير/سم2 لثنائيات PiN ذات البروتونات المحقونة وغير المحقونة. الخط المنقط يتوافق مع التوزيع الطبيعي.
على الشكل. يُظهر الشكل 3 صورة EL لثنائي PiN بكثافة تيار تبلغ 25 أمبير / سم 2 بعد الجهد. قبل تطبيق الحمل الحالي النبضي، لم يتم ملاحظة المناطق المظلمة من الصمام الثنائي، كما هو مبين في الشكل 3. C2. ومع ذلك، كما هو مبين في الشكل. كما هو مبين في الشكل 3 أ، في الصمام الثنائي PiN دون زرع البروتون، لوحظت عدة مناطق مخططة داكنة ذات حواف فاتحة بعد تطبيق جهد كهربائي. لوحظت مثل هذه المناطق المظلمة على شكل قضيب في صور EL لـ 1SSF الممتدة من BPD في الركيزة . وبدلاً من ذلك، لوحظت بعض أخطاء التراص الممتدة في ثنائيات PiN ذات البروتونات المزروعة، كما هو موضح في الشكل 3 ب-د. باستخدام تضاريس الأشعة السينية، أكدنا وجود PRs التي يمكن أن تنتقل من BPD إلى الركيزة في محيط جهات الاتصال في الصمام الثنائي PiN دون حقن البروتون (الشكل 4: هذه الصورة دون إزالة القطب العلوي (تم تصويرها، PR تحت الأقطاب الكهربائية غير مرئية). لذلك، فإن المنطقة المظلمة في صورة EL تتوافق مع 1SSF BPD ممتد في الركيزة وتظهر صور EL لثنائيات PiN المحملة الأخرى في الشكلين 1 و2. مقاطع الفيديو S3-S6 مع وبدون تمديد. تظهر أيضًا المناطق المظلمة (صور EL المتغيرة بمرور الوقت لثنائيات PiN بدون حقن البروتون والمزروعة عند 1014 سم 2) في المعلومات التكميلية .
صور EL لثنائيات PiN عند 25 أمبير/سم2 بعد ساعتين من الإجهاد الكهربائي (أ) بدون زرع بروتون وبجرعات مزروعة تبلغ (ب) 1012 سم-2، (ج) 1014 سم-2 و (د) 1016 سم-2 البروتونات.
قمنا بحساب كثافة 1SSF الموسعة عن طريق حساب المناطق المظلمة ذات الحواف الساطعة في ثلاثة صمامات ثنائية PiN لكل حالة، كما هو موضح في الشكل 5. تتناقص كثافة 1SSF الموسعة مع زيادة جرعة البروتون، وحتى عند جرعة 1012 سم-2، كثافة 1SSF الموسعة أقل بكثير من كثافة الصمام الثنائي PiN غير المزروع.
زيادة كثافات الثنائيات SF PiN مع وبدون زرع البروتون بعد التحميل بتيار نابض (تتضمن كل حالة ثلاثة ثنائيات محملة).
يؤثر تقصير عمر الناقل أيضًا على قمع التوسع، كما أن حقن البروتون يقلل من عمر الناقل . لقد لاحظنا عمر الناقل في طبقة الفوقي بسمك 60 ميكرومتر مع حقن بروتونات تبلغ 1014 سم 2. من عمر الناقل الأولي، على الرغم من أن الغرسة تقلل القيمة إلى ~ 10%، فإن التلدين اللاحق يعيدها إلى ~ 50%، كما هو موضح في الشكل S7. لذلك، يتم استعادة عمر الناقل، الذي تم تقليله بسبب زرع البروتون، عن طريق التلدين بدرجة حرارة عالية. على الرغم من أن انخفاض عمر الناقل بنسبة 50% يمنع أيضًا انتشار أخطاء التراص، فإن خصائص I-V، التي تعتمد عادةً على عمر الناقل، تظهر فقط اختلافات طفيفة بين الثنائيات المحقونة وغير المزروعة. لذلك، نعتقد أن تثبيت PD يلعب دورًا في تثبيط توسع 1SSF.
على الرغم من أن SIMS لم يكتشف الهيدروجين بعد التلدين عند 1600 درجة مئوية، كما ورد في الدراسات السابقة، لاحظنا تأثير زرع البروتون على قمع توسع 1SSF، كما هو مبين في الشكلين 1 و4. 3، 4. لذلك، نعتقد أن يتم تثبيت PD بواسطة ذرات الهيدروجين بكثافة أقل من حد اكتشاف SIMS (2 × 1016 سم -3) أو العيوب النقطية الناجمة عن الزرع. تجدر الإشارة إلى أننا لم نؤكد زيادة في المقاومة على الحالة بسبب استطالة 1SSF بعد زيادة الحمل الحالي. قد يكون هذا بسبب الاتصالات الأومية غير الكاملة التي تم إجراؤها باستخدام عمليتنا، والتي سيتم التخلص منها في المستقبل القريب.
في الختام، قمنا بتطوير طريقة التبريد لتوسيع BPD إلى 1SSF في الثنائيات 4H-SiC PiN باستخدام زرع البروتون قبل تصنيع الجهاز. إن تدهور خاصية I-V أثناء زرع البروتون غير مهم، خاصة عند جرعة بروتون تبلغ 1012 سم-2، ولكن تأثير قمع توسع 1SSF كبير. على الرغم من أننا قمنا في هذه الدراسة بتصنيع ثنائيات PiN بسمك 10 ميكرومتر مع زرع بروتون على عمق 10 ميكرومتر، إلا أنه لا يزال من الممكن تحسين ظروف الزرع وتطبيقها لتصنيع أنواع أخرى من أجهزة 4H-SiC. وينبغي النظر في التكاليف الإضافية لتصنيع الجهاز أثناء زرع البروتون، ولكنها ستكون مماثلة لتلك الخاصة بزرع أيون الألومنيوم، وهي عملية التصنيع الرئيسية لأجهزة الطاقة 4H-SiC. وبالتالي، فإن زرع البروتون قبل معالجة الجهاز هو طريقة محتملة لتصنيع أجهزة الطاقة ثنائية القطب 4H-SiC دون انحطاط.
تم استخدام رقاقة 4H-SiC من النوع n مقاس 4 بوصات بسماكة طبقة الفوقي تبلغ 10 ميكرومتر وتركيز منشطات مانحة يبلغ 1 × 10 سم -3 كعينة. قبل معالجة الجهاز، تم زرع أيونات H+ في اللوحة بطاقة تسارع تبلغ 0.95 ميجا فولت عند درجة حرارة الغرفة إلى عمق حوالي 10 ميكرومتر بزاوية عادية على سطح اللوحة. أثناء زرع البروتون، تم استخدام قناع على طبق، وكانت اللوحة تحتوي على أقسام بدون جرعة بروتون تبلغ 1012 أو 1014 أو 1016 سم-2. بعد ذلك، تم زرع أيونات Al بجرعات بروتونية تبلغ 1020 و1017 سم-3 على الرقاقة بأكملها إلى عمق 0–0.2 ميكرومتر و0.2–0.5 ميكرومتر من السطح، يليها التلدين عند 1600 درجة مئوية لتشكيل غطاء كربون لـ تشكل طبقة AP. -يكتب. بعد ذلك ، تم ترسيب جهة اتصال Ni من الجانب الخلفي على جانب الركيزة ، في حين تم تلامس الجانب الأمامي Ti / Al على شكل مشط مقاس 2.0 مم × 2.0 مم والذي تم تشكيله بواسطة الطباعة الحجرية الضوئية وتم ترسيب عملية التقشير على جانب الطبقة الفوقي. أخيرًا، يتم إجراء التلدين بالتلامس عند درجة حرارة 700 درجة مئوية. بعد تقطيع الرقاقة إلى شرائح، قمنا بتوصيف الإجهاد وتطبيقه.
وقد لوحظت خصائص I – V لثنائيات PiN المصنعة باستخدام محلل معلمات أشباه الموصلات HP4155B. كإجهاد كهربائي، تم إدخال تيار نبضي قدره 10 مللي ثانية قدره 212.5 أمبير/سم2 لمدة ساعتين بتردد 10 نبضات/ثانية. عندما اخترنا كثافة أو تردد تيار أقل، لم نلاحظ توسع 1SSF حتى في الصمام الثنائي PiN بدون حقن البروتون. أثناء الجهد الكهربائي المطبق، تبلغ درجة حرارة الصمام الثنائي PiN حوالي 70 درجة مئوية دون تسخين متعمد، كما هو موضح في الشكل S8. تم الحصول على صور مضيئة قبل وبعد الإجهاد الكهربائي عند كثافة تيار تبلغ 25 أمبير/سم2. حدوث رعي السنكروترون وتضاريس الأشعة السينية باستخدام شعاع أشعة سينية أحادي اللون (0.15 = 0.15 نانومتر) في مركز إشعاع آيتشي السنكروتروني، ويكون المتجه ag في BL8S2 هو -1-128 أو 11-28 (انظر المرجع 44 لمزيد من التفاصيل) . ).
يتم استخراج تردد الجهد عند كثافة تيار أمامية تبلغ 2.5 أمبير / سم 2 بفاصل 0.5 فولت في الشكل. 2 وفقًا لـ CVC لكل حالة من الصمام الثنائي PiN. من القيمة المتوسطة للإجهاد Vave والانحراف المعياري σ للإجهاد، نرسم منحنى التوزيع الطبيعي على شكل خط منقط في الشكل 2 باستخدام المعادلة التالية:
Werner, MR & Fahrner, WR مراجعة للمواد وأجهزة الاستشعار الدقيقة والأنظمة والأجهزة المخصصة لتطبيقات درجات الحرارة العالية والبيئات القاسية. Werner, MR & Fahrner, WR مراجعة للمواد وأجهزة الاستشعار الدقيقة والأنظمة والأجهزة المخصصة لتطبيقات درجات الحرارة العالية والبيئات القاسية.Werner، MR وFarner، WR نظرة عامة على المواد وأجهزة الاستشعار الدقيقة والأنظمة والأجهزة للتطبيقات في درجات الحرارة المرتفعة والبيئات القاسية. Werner، MR & Fahrner، WR يبتكران منتجات جديدة ومبتكرة. Werner, MR & Fahrner, WR مراجعة المواد وأجهزة الاستشعار الدقيقة والأنظمة والأجهزة المستخدمة في درجات الحرارة المرتفعة والتطبيقات البيئية الضارة.Werner، MR وFarner، WR نظرة عامة على المواد وأجهزة الاستشعار الدقيقة والأنظمة والأجهزة للتطبيقات في درجات حرارة عالية وظروف قاسية.IEEE ترانس. الالكترونيات الصناعية. 48، 249-257 (2001).
كيموتو، تي آند كوبر، JA أساسيات تكنولوجيا كربيد السيليكون أساسيات تكنولوجيا كربيد السيليكون: النمو والتوصيف والأجهزة والتطبيقات المجلد. كيموتو، تي آند كوبر، JA أساسيات تكنولوجيا كربيد السيليكون أساسيات تكنولوجيا كربيد السيليكون: النمو والتوصيف والأجهزة والتطبيقات المجلد.كيموتو، تي وكوبر، JA أساسيات تكنولوجيا كربيد السيليكون أساسيات تكنولوجيا كربيد السيليكون: النمو والخصائص والأجهزة والتطبيقات المجلد. كيموتو، تي آند كوبر، JA. كيموتو، تي آند كوبر، JA قاعدة تكنولوجيا الكربون والسيليكون قاعدة تكنولوجيا الكربون والسيليكون: النمو والوصف والمعدات وحجم التطبيق.كيموتو، تي وكوبر، جيه. أساسيات تكنولوجيا كربيد السيليكون أساسيات تكنولوجيا كربيد السيليكون: النمو والخصائص والمعدات والتطبيقات المجلد.252 (وايلي سنغافورة بي تي إي المحدودة، 2014).
فيلياديس، V. التسويق التجاري على نطاق واسع لـ SiC: الوضع الراهن والعقبات التي يجب التغلب عليها. ألما ماتر. العلم. المنتدى 1062، 125-130 (2022).
Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK مراجعة تقنيات التغليف الحراري لإلكترونيات الطاقة في السيارات لأغراض الجر. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK مراجعة تقنيات التغليف الحراري لإلكترونيات الطاقة في السيارات لأغراض الجر.Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR and Joshi, YK نظرة عامة على تقنيات التغليف الحراري لإلكترونيات الطاقة في السيارات لأغراض الجر. بروتون، جيه، سميت، في، تومالا، آر آر وجوشي، واي كيه. بروتون، جيه، سميت، في، تومالا، آر آر وجوشي، واي كيهBroughton, J., Smet, V., Tummala, RR and Joshi, YK نظرة عامة على تكنولوجيا التغليف الحراري لإلكترونيات الطاقة في السيارات لأغراض الجر.جي إلكترون. طَرد. نشوة. أسم 140، 1-11 (2018).
Sato, K., Kato, H. & Fukuشيما, T. تطوير نظام الجر المطبق SiC للجيل القادم من قطارات شينكانسن عالية السرعة. Sato, K., Kato, H. & Fukuشيما, T. تطوير نظام الجر المطبق SiC للجيل القادم من قطارات شينكانسن عالية السرعة.Sato K., Kato H. and Fukuشيما T. تطوير نظام جر مطبق من كربيد السيليكون للجيل القادم من قطارات شينكانسن عالية السرعة.ساتو ك.، كاتو إتش. وفوكوشيما تي. تطوير نظام الجر لتطبيقات كربيد السيليكون للجيل القادم من قطارات شينكانسن عالية السرعة. الملحق IEEJ J. Ind. 9، 453-459 (2020).
Senzaki، J.، Hayashi، S.، Yonezawa، Y. & Okumura، H. تحديات تحقيق أجهزة طاقة موثوقة للغاية من SiC: من الوضع الحالي وقضايا رقائق SiC. Senzaki، J.، Hayashi، S.، Yonezawa، Y. & Okumura، H. تحديات تحقيق أجهزة طاقة موثوقة للغاية من SiC: من الوضع الحالي وقضايا رقائق SiC.Senzaki، J.، Hayashi، S.، Yonezawa، Y. and Okumura، H. مشاكل في تنفيذ أجهزة طاقة SiC الموثوقة للغاية: بدءًا من الحالة الحالية ومشكلة رقاقة SiC. Senzaki، J.، Hayashi، S.، Yonezawa، Y. & Okumura، H. Senzaki، J.، Hayashi، S.، Yonezawa، Y. & Okumura، H. التحدي المتمثل في تحقيق موثوقية عالية في أجهزة الطاقة SiC: من SiC 晶圆的电视和问题设计.Senzaki J، Hayashi S، Yonezawa Y. and Okumura H. التحديات في تطوير أجهزة طاقة عالية الموثوقية تعتمد على كربيد السيليكون: مراجعة للحالة والمشاكل المرتبطة برقائق كربيد السيليكون.في ندوة IEEE الدولية لعام 2018 حول فيزياء الموثوقية (IRPS). (سنزاكي، ج. وآخرون. محررون) 3B.3-1-3B.3-6 (IEEE، 2018).
Kim، D. & Sung، W. تحسين متانة الدائرة القصيرة لـ 1.2kV 4H-SiC MOSFET باستخدام بئر P عميق يتم تنفيذه عن طريق توجيه الزرع. Kim، D. & Sung، W. تحسين متانة الدائرة القصيرة لـ 1.2kV 4H-SiC MOSFET باستخدام بئر P عميق يتم تنفيذه عن طريق توجيه الزرع.Kim، D. and Sung، V. تحسين مناعة الدائرة القصيرة لـ 1.2 كيلو فولت 4H-SiC MOSFET باستخدام بئر P عميق يتم تنفيذه عن طريق زرع القناة. كيم، D. & سونغ، دبليو. Kim, D. & Sung, W. P 阱提 高了 1.2kV 4H-SiC MOSFETKim، D. and Sung، V. تحسين تحمل الدائرة القصيرة لـ 1.2 كيلو فولت 4H-SiC MOSFETs باستخدام الآبار P العميقة عن طريق زرع القناة.شركة IEEE للأجهزة الإلكترونية. 42، 1822–1825 (2021).
سكورونسكي م. وآخرون. حركة إعادة التركيب المعززة للعيوب في الثنائيات 4H-SiC pn المنحازة للأمام. ي. التطبيق. الفيزياء. 92، 4699-4704 (2002).
Ha، S.، Mieszkowski، P.، Skowronski، M. & Rowland، LB تحويل الخلع في 4H كربيد السيليكون. Ha، S.، Mieszkowski، P.، Skowronski، M. & Rowland، LB تحويل الخلع في 4H كربيد السيليكون.Ha S.، Meszkowski P.، Skowronski M. و Rowland LB تحول الخلع خلال 4H كربيد السيليكون. Ha، S.، Mieszkowski، P.، Skowronski، M. & Rowland، LB 4H 碳化硅外延中的位错转换. ها، إس.، ميشكوفسكي، بي.، سكورونسكي، إم. ورولاند، إل بي 4 إتش ها، إس.، ميسزكوفسكي، بي.، سكورونسكي، إم. ورولاند، إل بيانتقال الخلع 4H في تنضيد كربيد السيليكون.جي كريستال. النمو 244، 257-266 (2002).
Skowronski، M. & Ha، S. تدهور الأجهزة ثنائية القطب القائمة على كربيد السيليكون السداسي. Skowronski، M. & Ha، S. تدهور الأجهزة ثنائية القطب القائمة على كربيد السيليكون السداسي.Skowronski M. وHa S. تحلل الأجهزة ثنائية القطب السداسية القائمة على كربيد السيليكون. Skowronski، M. & Ha، S. 六方碳化硅基双极器件的降解. سكورونسكي م. وها إس.Skowronski M. وHa S. تحلل الأجهزة ثنائية القطب السداسية القائمة على كربيد السيليكون.ي. التطبيق. الفيزياء 99، 011101 (2006).
أغاروال، أ.، فاطمة، هـ.، هاني، س. وريو، س.-ه. أغاروال، أ.، فاطمة، هـ.، هاني، س. وريو، س.-ه.أغاروال أ.، فاطمة ه.، هيني إس. وريو إس.-إتش. أغاروال، أ.، فاطمة، هـ.، هاني، س. وريو، س.-ه. أغاروال، أ.، فاطمة، هـ.، هاني، س. وريو، س.-ه.أغاروال أ.، فاطمة ه.، هيني إس. وريو إس.-إتش.آلية تحلل جديدة لوحدات MOSFET ذات الجهد العالي من SiC. شركة IEEE للأجهزة الإلكترونية. 28، 587-589 (2007).
Caldwell، JD، Stahlbush، RE، Ancona، MG، Glemboki، OJ & Hobart، KD على القوة الدافعة لحركة خطأ التراص الناجم عن إعادة التركيب في 4H – SiC. Caldwell، JD، Stahlbush، RE، Ancona، MG، Glemboki، OJ & Hobart، KD على القوة الدافعة لحركة خطأ التراص الناتجة عن إعادة التركيب في 4H-SiC.Caldwell، JD، Stalbush، RE، Ancona، MG، Glemboki، OJ، and Hobart، KD على القوة الدافعة لحركة خطأ التراص الناتجة عن إعادة التركيب في 4H-SiC. Caldwell، JD، Stahlbush، RE، Ancona، MG، Glemboki، OJ & Hobart، KD يقع في 4H-SiC. كالدويل، JD، ستاهلبوش، RE، أنكونا، MG، جليمبوكي، OJ & هوبارت، KDCaldwell، JD، Stalbush، RE، Ancona، MG، Glemboki، OJ، and Hobart، KD، حول القوة الدافعة لحركة خطأ التراص الناجم عن إعادة التركيب في 4H-SiC.ي. التطبيق. الفيزياء. 108، 044503 (2010).
Iijima، A. & Kimotto، T. نموذج الطاقة الإلكترونية لتشكيل خطأ تكديس Shockley الفردي في بلورات 4H-SiC. Iijima، A. & Kimotto، T. نموذج الطاقة الإلكترونية لتشكيل خطأ تكديس Shockley الفردي في بلورات 4H-SiC.نموذج Iijima، A. وKimoto، T. للطاقة الإلكترونية لتشكيل عيوب فردية لتعبئة Shockley في بلورات 4H-SiC. إيجيما، أ. وكيموتو، T. 4H-SiC، مؤلف كتاب شوكلي. Iijima، A. & Kimotto، T. نموذج الطاقة الإلكترونية لتشكيل خطأ تكديس Shockley الفردي في بلورة 4H-SiC.نموذج Iijima، A. و Kimotto، T. لطاقة الإلكترون لتشكيل تعبئة Shockley ذات العيب الواحد في بلورات 4H-SiC.ي. التطبيق. الفيزياء 126، 105703 (2019).
Iijima، A. & Kimotto، T. تقدير الحالة الحرجة للتوسع / الانكماش في أخطاء التراص Shockley الفردية في الثنائيات 4H-SiC PiN. Iijima، A. & Kimotto، T. تقدير الحالة الحرجة للتوسع / الانكماش في أخطاء التراص Shockley الفردية في الثنائيات 4H-SiC PiN.Iijima، A. and Kimotto، T. تقدير الحالة الحرجة للتوسع / الضغط لعيوب تعبئة Shockley الفردية في الثنائيات 4H-SiC PiN. إيجيما، أ. وكيموتو، تي. Iijima، A. & Kimotto، T. تقدير ظروف التمدد / الانكماش لطبقة تكديس Shockley الفردية في الثنائيات 4H-SiC PiN.Iijima، A. and Kimotto، T. تقدير الظروف الحرجة لتوسيع / ​​ضغط تعبئة عيب واحد Shockley في الثنائيات 4H-SiC PiN.الفيزياء التطبيقية رايت. 116, 092105 (2020).
Mannen، Y.، Shimada، K.، Asada، K. & Ohtani، N. نموذج عمل البئر الكمي لتشكيل خطأ تكديس Shockley واحد في بلورة 4H-SiC في ظل ظروف غير متوازنة. Mannen، Y.، Shimada، K.، Asada، K. & Ohtani، N. نموذج عمل البئر الكمي لتشكيل خطأ تكديس Shockley واحد في بلورة 4H-SiC في ظل ظروف غير متوازنة.Mannen Y.، Shimada K.، Asada K.، و Otani N. نموذج بئر كمي لتكوين خطأ تكديس Shockley واحد في بلورة 4H-SiC في ظل ظروف غير متوازنة.Mannen Y.، Shimada K.، Asada K. و Otani N. نموذج تفاعل البئر الكمي لتشكيل أخطاء تراص Shockley الفردية في بلورات 4H-SiC في ظل ظروف غير متوازنة. ي. التطبيق. الفيزياء. 125، 085705 (2019).
Galeckas، A.، Linnros، J. & Pirouz، P. أخطاء التراص الناجمة عن إعادة التركيب: دليل على وجود آلية عامة في SiC السداسية. Galeckas، A.، Linnros، J. & Pirouz، P. أخطاء التراص الناجمة عن إعادة التركيب: دليل على وجود آلية عامة في SiC السداسية.Galeckas، A.، Linnros، J. and Pirouz، P. عيوب التعبئة الناتجة عن إعادة التركيب: دليل على وجود آلية مشتركة في كربيد السيليكون السداسي. Galeckas، A.، Linnros، J. & Pirouz، P. Galeckas، A.، Linnros، J. & Pirouz، P. دليل على الآلية العامة لطبقة التراص الحثية المركبة: 六方SiC.Galeckas، A.، Linnros، J. and Pirouz، P. عيوب التعبئة الناتجة عن إعادة التركيب: دليل على وجود آلية مشتركة في كربيد السيليكون السداسي.الفيزياء القس رايت. 96، 025502 (2006).
Ishikawa، Y.، Sudo، M.، Yao، Y.-Z.، Sugawara، Y. & Kato، M. Expansion of one Shockley التراص خطأ في طبقة الفوقي 4H-SiC (11 2 ¯0) الناجمة عن الإلكترون تشعيع الشعاع.إيشيكاوا، Y.، M. سودو، Y.-Z تشعيع الشعاع.إيشيكاوا، Y.، سودو M.، Y.-Z علم النفس.بوكس، ي، م. سود، Y.-Z Chem.، J. Chem.، 123، 225101 (2018).
Kato، M.، Katahira، S.، Ichikawa، Y.، Harada، S. & Kimotto، T. مراقبة إعادة تركيب الناقل في أخطاء التراص المفردة Shockley وفي الاضطرابات الجزئية في 4H-SiC. Kato، M.، Katahira، S.، Ichikawa، Y.، Harada، S. & Kimotto، T. مراقبة إعادة تركيب الناقل في أخطاء التراص المفردة Shockley وفي الاضطرابات الجزئية في 4H-SiC.Kato M.، Katahira S.، Itikawa Y.، Harada S. and Kimotto T. ملاحظة إعادة تركيب الحامل في عيوب التعبئة المفردة Shockley والخلع الجزئي في 4H-SiC. Kato، M.، Katahira، S.، Ichikawa، Y.، Harada، S. & Kimotto، T. Kato، M.، Katahira، S.، Ichikawa، Y.، Harada، S. & Kimotto، T. 单Shockley stacking stacking و4H-SiC جزئي 位错中载流子去生的可以.Kato M.، Katahira S.، Itikawa Y.، Harada S. and Kimotto T. ملاحظة إعادة تركيب الحامل في عيوب التعبئة المفردة Shockley والخلع الجزئي في 4H-SiC.ي. التطبيق. الفيزياء 124، 095702 (2018).
Kimotto، T. & Watanabe، H. هندسة العيوب في تقنية SiC لأجهزة الطاقة ذات الجهد العالي. Kimotto، T. & Watanabe، H. هندسة العيوب في تقنية SiC لأجهزة الطاقة ذات الجهد العالي.Kimotto، T. and Watanabe، H. تطوير العيوب في تقنية SiC لأجهزة الطاقة ذات الجهد العالي. كيموتو، تي. واتانابي، ه. Kimotto، T. & Watanabe، H. هندسة العيوب في تقنية SiC لأجهزة الطاقة ذات الجهد العالي.Kimotto، T. and Watanabe، H. تطوير العيوب في تقنية SiC لأجهزة الطاقة ذات الجهد العالي.الفيزياء التطبيقية اكسبريس 13، 120101 (2020).
Zhang، Z. & Sudarshan، TS Basal، طبقة خالية من الخلع من كربيد السيليكون. Zhang، Z. & Sudarshan، TS Basal، طبقة خالية من الخلع من كربيد السيليكون.Zhang Z. وSudarshan TS طبقة خالية من الخلع من كربيد السيليكون في المستوى القاعدي. Zhang، Z. & Sudarshan، TS 碳化硅基面无位错外延. تشانغ، Z. وسودارشان، TSZhang Z. وSudarshan TS طبقة خالية من الخلع للطائرات القاعدية من كربيد السيليكون.إفادة. الفيزياء. رايت. 87، 151913 (2005).
Zhang، Z.، Moulton، E. & Sudarshan، TS آلية القضاء على خلع المستوى القاعدي في الأغشية الرقيقة SiC عن طريق التنقيح على ركيزة محفورة. Zhang، Z.، Moulton، E. & Sudarshan، TS آلية القضاء على خلع المستوى القاعدي في الأغشية الرقيقة SiC عن طريق التنقيح على ركيزة محفورة.آلية Zhang Z. و Moulton E. و Sudarshan TS للتخلص من خلع المستوى الأساسي في الأغشية الرقيقة SiC عن طريق التنقيح على ركيزة محفورة. Zhang، Z.، Moulton، E. & Sudarshan، TS 通过在蚀刻衬底上外延消除SiC 薄膜中基面位错的机制. Zhang، Z.، Moulton، E. & Sudarshan، TS آلية التخلص من الأغشية الرقيقة SiC عن طريق حفر الركيزة.آلية Zhang Z. و Moulton E. و Sudarshan TS للتخلص من خلع المستوى الأساسي في الأغشية الرقيقة SiC عن طريق التنقيح على ركائز محفورة.الفيزياء التطبيقية رايت. 89، 081910 (2006).
شتالبوش ري وآخرون. يؤدي انقطاع النمو إلى انخفاض في خلع المستوى القاعدي أثناء النضوج 4H-SiC. إفادة. الفيزياء. رايت. 94، 041916 (2009).
Zhang، X. & T suchida، H. تحويل خلع المستوى القاعدي إلى خلع حافة الخيط في طبقات epilayers 4H-SiC عن طريق التلدين بدرجة حرارة عالية. Zhang، X. & T suchida، H. تحويل خلع المستوى القاعدي إلى خلع حافة الخيط في طبقات epilayers 4H-SiC عن طريق التلدين بدرجة حرارة عالية.Zhang، X. and T suchida، H. تحويل خلع المستوى القاعدي إلى خلع حافة الخيوط في الطبقات الفوقية 4H-SiC عن طريق التلدين بدرجة حرارة عالية. تشانغ، إكس وتسوتشيدا، إتش. تشانغ، X. وتسوتشيدا، H. 通过高温退火将4H-SiCZhang، X. and T suchida، H. تحويل خلع المستوى الأساسي إلى خلع حافة الفتيل في الطبقات الفوقية 4H-SiC عن طريق التلدين بدرجة حرارة عالية.ي. التطبيق. الفيزياء. 111، 123512 (2012).
Song، H. & Sudarshan، TS Basal تحويل خلع المستوى بالقرب من واجهة epilayer / الركيزة في النمو الفوقي بمقدار 4 درجات خارج المحور 4H – SiC. Song، H. & Sudarshan، TS Basal تحويل خلع المستوى بالقرب من واجهة epilayer / الركيزة في النمو الفوقي بمقدار 4 درجات خارج المحور 4H – SiC.Song، H. and Sudarshan، TS تحويل خلع المستوى القاعدي بالقرب من الطبقة الفوقية / واجهة الركيزة أثناء النمو الفوقي خارج المحور لـ 4H – SiC. Song، H. & Sudarshan، TS 在4° 离轴4H-SiC 外延生长中外延层/衬底界面附近的基底平面位错转换. سونغ، إتش. وسودارشان، تي إس 在4° 离轴4H-SiC سونغ، هـ. وسودارشان، تي إسانتقال الخلع المستوي للركيزة بالقرب من الطبقة الفوقية / حدود الركيزة أثناء النمو الفوقي لـ 4H-SiC خارج المحور 4 درجات.جي كريستال. النمو 371، 94-101 (2013).
كونيشي، K. وآخرون. عند التيار العالي، يتحول انتشار خطأ تكديس خلع المستوى القاعدي في الطبقات الفوقي 4H-SiC إلى خلع حافة الفتيل. ي. التطبيق. الفيزياء. 114، 014504 (2013).
كونيشي، K. وآخرون. تصميم طبقات فوق محورية لدوائر SiC MOSFETs ثنائية القطب غير القابلة للتحلل من خلال الكشف عن مواقع نواة خطأ التراص الممتدة في التحليل الطبوغرافي التشغيلي للأشعة السينية. AIP المتقدم 12، 035310 (2022).
لين، S. وآخرون. تأثير هيكل خلع المستوى القاعدي على انتشار خطأ التراص الفردي من نوع Shockley أثناء اضمحلال التيار الأمامي لثنائيات الدبوس 4H-SiC. اليابان. ي. التطبيق. الفيزياء. 57، 04FR07 (2018).
طهارة، T.، وآخرون. يتم استخدام عمر حامل الأقلية القصير في طبقات Epilayers 4H-SiC الغنية بالنيتروجين لقمع أخطاء التراص في الثنائيات PiN. ي. التطبيق. الفيزياء. 120، 115101 (2016).
طهارة، T. وآخرون. اعتماد تركيز الموجة الحاملة المحقونة على انتشار خطأ تكديس Shockley الفردي في الثنائيات 4H-SiC PiN. ي. التطبيق. الفيزياء 123، 025707 (2018).
Mae، S.، Tawara، T.، T suchida، H. & Kato، M. نظام FCA المجهري لقياس عمر الناقل الذي تم حله بعمق في SiC. Mae، S.، Tawara، T.، T suchida، H. & Kato، M. نظام FCA المجهري لقياس عمر الناقل الذي تم حله بعمق في SiC.Mei، S.، Tawara، T.، T suchida، H. and Kato، M. FCA النظام المجهري لقياسات عمر الناقل التي تم حلها للعمق في كربيد السيليكون. ماي، إس.، تاوارا، تي.، تسوتشيدا، إتش. وكاتو، إم. Mae، S.، Tawara، T.، T suchida، H. & Kato، M. For SiC متوسط ​​العمق لقياس مدى الحياة لنظام FCA.نظام Mei S.، Tawara T.، Tuchida H. و Kato M. Micro-FCA لقياسات عمر الموجة الحاملة ذات العمق في كربيد السيليكون.منتدى العلوم الأم 924، 269-272 (2018).
هيراياما، T. وآخرون. تم قياس توزيع عمق عمر الموجة الحاملة في الطبقات الفوقي السميكة 4H-SiC بشكل غير مدمر باستخدام الدقة الزمنية لامتصاص الموجة الحاملة الحرة والضوء المتقاطع. التحول إلى العلم. متر. 91، 123902 (2020).


وقت النشر: 06 نوفمبر 2022