Nature.com saytına daxil olduğunuz üçün təşəkkür edirik. İstifadə etdiyiniz brauzer versiyasında məhdud CSS dəstəyi var. Ən yaxşı təcrübə üçün sizə yenilənmiş brauzerdən istifadə etməyi tövsiyə edirik (və ya Internet Explorer-də Uyğunluq rejimini söndürün). Bu arada, davamlı dəstəyi təmin etmək üçün biz saytı üslub və JavaScript olmadan təqdim edəcəyik.
4H-SiC güc yarımkeçirici cihazları üçün material kimi kommersiyalaşdırılıb. Bununla belə, 4H-SiC cihazlarının uzunmüddətli etibarlılığı onların geniş tətbiqinə maneədir və 4H-SiC cihazlarının ən mühüm etibarlılıq problemi bipolyar deqradasiyadır. Bu deqradasiya 4H-SiC kristallarında bazal müstəvi dislokasiyalarının tək Shockley stacking fault (1SSF) yayılması nəticəsində yaranır. Burada, 4H-SiC epitaksial vaflilərə protonların implantasiyası ilə 1SSF genişlənməsinin qarşısını almaq üçün bir üsul təklif edirik. Proton implantasiyası olan vaflilərdə hazırlanmış PiN diodları proton implantasiyası olmayan diodlarla eyni cərəyan gərginliyi xüsusiyyətlərini göstərdi. Bunun əksinə olaraq, 1SSF genişlənməsi protonla implantasiya edilmiş PiN diodunda effektiv şəkildə yatırılır. Beləliklə, protonların 4H-SiC epitaksial vaflilərə implantasiyası cihazın performansını qoruyarkən 4H-SiC güc yarımkeçirici cihazlarının bipolyar deqradasiyasını boğmaq üçün effektiv üsuldur. Bu nəticə yüksək etibarlı 4H-SiC cihazlarının inkişafına kömək edir.
Silikon karbid (SiC) sərt mühitlərdə işləyə bilən yüksək güclü, yüksək tezlikli yarımkeçirici cihazlar üçün yarımkeçirici material kimi geniş şəkildə tanınır1. Bir çox SiC politipləri var, onların arasında 4H-SiC yüksək elektron hərəkətliliyi və güclü parçalanma elektrik sahəsi2 kimi əla yarımkeçirici cihaz fiziki xassələrinə malikdir. Diametri 6 düym olan 4H-SiC vafliləri hazırda kommersiyalaşdırılıb və güclü yarımkeçirici cihazların kütləvi istehsalı üçün istifadə olunur3. Elektrikli nəqliyyat vasitələri və qatarlar üçün dartma sistemləri 4H-SiC4.5 enerjili yarımkeçirici cihazlardan istifadə etməklə hazırlanmışdır. Bununla belə, 4H-SiC cihazları hələ də dielektrik parçalanma və ya qısaqapanma etibarlılığı kimi uzunmüddətli etibarlılıq problemlərindən əziyyət çəkir,6,7 bunlardan ən mühüm etibarlılıq məsələlərindən biri bipolyar deqradasiyadır2,8,9,10,11. Bu ikiqütblü deqradasiya 20 il bundan əvvəl aşkar edilib və SiC cihazlarının istehsalında çoxdan problem olub.
Bipolyar deqradasiya rekombinasiya ilə gücləndirilmiş dislokasiya sürüşməsi (REDG)12,13,14,15,16,17,18,19 ilə yayılan bazal müstəvi dislokasiyaları (BPDs) olan 4H-SiC kristallarında tək Shockley stack defekti (1SSF) nəticəsində yaranır. Buna görə də, BPD genişlənməsi 1SSF-ə qədər yatırılırsa, 4H-SiC güc cihazları bipolyar deqradasiya olmadan hazırlana bilər. BPD-nin yayılmasının qarşısını almaq üçün bir neçə üsul bildirilmişdir, məsələn, BPD to Thread Edge Dislokasiya (TED) transformasiyası 20,21,22,23,24. Ən son SiC epitaksial vaflilərdə BPD epitaksial böyümənin ilkin mərhələsində BPD-nin TED-ə çevrilməsi səbəbindən epitaksial təbəqədə deyil, əsasən substratda mövcuddur. Buna görə də, bipolyar deqradasiyanın qalan problemi BPD-nin substratda paylanmasıdır 25,26,27. Drift təbəqəsi ilə substrat arasında “kompozit möhkəmləndirici təbəqənin” qoyulması substratda BPD genişlənməsinin qarşısını almaq üçün effektiv üsul kimi təklif edilmişdir28, 29, 30, 31. Bu təbəqə elektron-deşik cütlərinin rekombinasiyası ehtimalını artırır. epitaksial təbəqə və SiC substratı. Elektron-deşik cütlərinin sayının azaldılması substratda REDG-nin BPD-yə hərəkətverici qüvvəsini azaldır, beləliklə, kompozit möhkəmləndirici təbəqə bipolyar deqradasiyanı yatıra bilər. Qeyd etmək lazımdır ki, təbəqənin qoyulması vafli istehsalında əlavə məsrəflərə səbəb olur və təbəqənin daxil edilməsi olmadan yalnız daşıyıcının xidmət müddətinə nəzarət etməklə elektron-deşik cütlərinin sayını azaltmaq çətindir. Buna görə də, cihazın istehsal dəyəri və məhsuldarlığı arasında daha yaxşı tarazlığa nail olmaq üçün digər bastırma üsullarının hazırlanmasına hələ də güclü ehtiyac var.
BPD-nin 1SSF-ə qədər uzadılması qismən dislokasiyaların (PD) hərəkətini tələb etdiyindən, PD-nin bağlanması bipolyar deqradasiyanın qarşısını almaq üçün perspektivli bir yanaşmadır. PD-nin metal çirkləri ilə bağlanması bildirilsə də, 4H-SiC substratlarındakı FPD-lər epitaksial təbəqənin səthindən 5 μm-dən çox məsafədə yerləşir. Bundan əlavə, SiC-də hər hansı bir metalın diffuziya əmsalı çox kiçik olduğundan, metal çirklərinin substrata yayılması çətinləşir34. Metalların atom kütləsi nisbətən böyük olduğuna görə metalların ion implantasiyası da çətinləşir. Əksinə, hidrogen vəziyyətində, ən yüngül element olan ionlar (protonlar) MeV sinif sürətləndiricisi ilə 4H-SiC-yə 10 µm-dən çox dərinliyə implantasiya edilə bilər. Buna görə də, proton implantasiyası PD-nin bağlanmasına təsir edərsə, o zaman substratda BPD yayılmasının qarşısını almaq üçün istifadə edilə bilər. Bununla belə, proton implantasiyası 4H-SiC-yə zərər verə bilər və cihazın performansının azalması ilə nəticələnə bilər37,38,39,40.
Proton implantasiyası səbəbindən cihazın deqradasiyasını aradan qaldırmaq üçün cihazın emalında qəbuledici ion implantasiyasından sonra tez-tez istifadə olunan yumşalma metoduna bənzər yüksək temperaturlu yumşalma zədələnməni bərpa etmək üçün istifadə olunur1, 40, 41, 42. İkinci dərəcəli ion kütlə spektrometri (SIMS)43 yüksək temperaturda tavlama səbəbiylə hidrogen diffuziyasını bildirdi, yalnız hidrogen atomlarının sıxlığının olması mümkündür. FD yaxınlığında SIMS istifadə edərək PR-nin bağlanmasını aşkar etmək üçün kifayət deyil. Buna görə də, bu işdə yüksək temperaturda yumşalma da daxil olmaqla, cihazın istehsalı prosesindən əvvəl 4H-SiC epitaksial vaflilərə protonlar implantasiya etdik. PiN diodlarından eksperimental cihaz strukturları kimi istifadə etdik və onları protonla implantasiya edilmiş 4H-SiC epitaksial vaflilərdə hazırladıq. Daha sonra proton inyeksiyası nəticəsində cihazın performansının pozulmasını öyrənmək üçün volt-amper xüsusiyyətlərini müşahidə etdik. Daha sonra, PiN dioduna elektrik gərginliyi tətbiq etdikdən sonra elektroluminesans (EL) şəkillərində 1SSF-nin genişlənməsini müşahidə etdik. Nəhayət, proton inyeksiyasının 1SSF genişlənməsinin yatırılmasına təsirini təsdiqlədik.
Əncirdə. Şəkil 1, impuls cərəyanından əvvəl proton implantasiyası olan və olmayan bölgələrdə otaq temperaturunda PiN diodlarının cərəyan-gərginlik xüsusiyyətlərini (CVC) göstərir. Proton enjeksiyonlu PiN diodları, IV xüsusiyyətlərinin diodlar arasında bölüşdürülməsinə baxmayaraq, proton enjeksiyonu olmayan diodlara bənzər rektifikasiya xüsusiyyətlərini göstərir. Enjeksiyon şərtləri arasındakı fərqi göstərmək üçün biz 2,5 A/sm2 (100 mA-a uyğundur) irəli cərəyan sıxlığında gərginlik tezliyini Şəkil 2-də göstərildiyi kimi statistik qrafik kimi çəkdik. Normal paylanma ilə təqribən əyri də təmsil olunur. nöqtəli xətt ilə. xətt. Döngələrin zirvələrindən göründüyü kimi, 1014 və 1016 sm-2 proton dozalarında on-müqavimət bir qədər artır, proton dozası 1012 sm-2 olan PiN diodu isə proton implantasiyası olmadan demək olar ki, eyni xüsusiyyətləri göstərir. . Biz həmçinin əvvəlki tədqiqatlarda təsvir olunduğu kimi Şəkil S1-də göstərildiyi kimi proton implantasiyası nəticəsində yaranan zədələrə görə vahid elektrolüminessensiya nümayiş etdirməyən PiN diodlarının istehsalından sonra proton implantasiyasını həyata keçirdik37,38,39. Buna görə də, Al ionlarının implantasiyasından sonra 1600 °C-də yumşalma, CVC-ləri implantasiya edilmiş və implantasiya edilməmiş proton PiN diodları arasında eyni hala gətirən proton implantasiyası nəticəsində yaranan zərəri təmir edə bilən Al qəbuledicisini aktivləşdirmək üçün cihazların hazırlanması üçün zəruri bir prosesdir. . -5 V-də əks cərəyan tezliyi də Şəkil S2-də təqdim olunur, proton enjeksiyonu olan və olmayan diodlar arasında əhəmiyyətli fərq yoxdur.
Otaq temperaturunda enjekte edilmiş protonlu və olmayan PiN diodlarının volt-amper xüsusiyyətləri. Əfsanə protonların dozasını göstərir.
Enjekte edilmiş və vurulmamış protonlu PiN diodları üçün birbaşa cərəyanda gərginlik tezliyi 2,5 A/sm2. Nöqtəli xətt normal paylanmaya uyğundur.
Əncirdə. 3 gərginlikdən sonra cərəyan sıxlığı 25 A/sm2 olan PiN diodunun EL şəklini göstərir. İmpulslu cərəyan yükünü tətbiq etməzdən əvvəl, Şəkil 3. C2-də göstərildiyi kimi, diodun qaranlıq bölgələri müşahidə edilməmişdir. Bununla belə, Şəkildə göstərildiyi kimi. Şəkil 3a, proton implantasiyası olmayan bir PiN diodunda, elektrik gərginliyi tətbiq edildikdən sonra yüngül kənarları olan bir neçə qaranlıq zolaqlı bölgələr müşahidə edildi. Belə çubuq formalı qaranlıq bölgələr substratda BPD-dən uzanan 1SSF üçün EL şəkillərində müşahidə olunur28,29. Bunun əvəzinə, Şəkil 3b-d-də göstərildiyi kimi, implantasiya edilmiş protonları olan PiN diodlarında bəzi uzadılmış yığma xətalar müşahidə edildi. X-ray topoqrafiyasından istifadə edərək, biz proton enjeksiyonu olmadan PiN diodunda kontaktların periferiyasında BPD-dən substrata keçə bilən PR-lərin mövcudluğunu təsdiqlədik (Şəkil 4: yuxarı elektrodu çıxarmadan bu şəkil (fotoşəkilli, PR). elektrodların altında görünmür). digər yüklənmiş PiN diodlarının rəqəmləri Şəkil 1 və 2-də göstərilmişdir. Uzadılmış qaranlıq sahələri olan və olmayan S3-S6 videoları (proton inyeksiyası olmadan və 1014 sm-2-də implantasiya edilmiş PiN diodlarının zamanla dəyişən EL şəkilləri) də Əlavə Məlumatda göstərilmişdir.
2 saatlıq elektrik gərginliyindən sonra 25 A/sm2-də PiN diodlarının EL şəkilləri (a) proton implantasiyası olmadan və implantasiya edilmiş (b) 1012 sm-2, (c) 1014 sm-2 və (d) 1016 sm-2 dozada protonlar.
Şəkil 5-də göstərildiyi kimi, hər bir şərt üçün üç PiN diodunda parlaq kənarları olan qaranlıq sahələri hesablayaraq genişləndirilmiş 1SSF sıxlığını hesabladıq. Genişlənmiş 1SSF sıxlığı proton dozasının artması ilə azalır və hətta 1012 sm-2 dozada, genişləndirilmiş 1SSF sıxlığı implantasiya olunmamış PiN diodundan əhəmiyyətli dərəcədə aşağıdır.
İmpuls cərəyanı ilə yükləndikdən sonra proton implantasiyası olan və olmayan SF PiN diodlarının artan sıxlığı (hər vəziyyətə üç yüklənmiş diod daxildir).
Daşıyıcının ömrünün qısaldılması da genişlənmənin yatırılmasına təsir edir və proton inyeksiyası daşıyıcının ömrünü azaldır32,36. 1014 sm-2 enjeksiyon protonları ilə 60 µm qalınlığında epitaksial təbəqədə daşıyıcının ömrünü müşahidə etdik. İlkin daşıyıcının istifadə müddətindən başlayaraq, implant dəyəri ~10%-ə qədər azaltsa da, sonrakı tavlama onu Şəkil S7-də göstərildiyi kimi ~50%-ə qədər bərpa edir. Buna görə də, proton implantasiyası səbəbindən azalan daşıyıcının ömrü yüksək temperaturda tavlama ilə bərpa olunur. Daşıyıcının xidmət müddətinin 50% azalması yığma xətaların yayılmasını da maneə törətsə də, adətən daşıyıcının xidmət müddətindən asılı olan I-V xüsusiyyətləri, yeridilmiş və implantasiya olunmayan diodlar arasında yalnız kiçik fərqləri göstərir. Buna görə də, PD ankrajının 1SSF genişlənməsinin qarşısını almaqda rol oynadığına inanırıq.
Əvvəlki tədqiqatlarda bildirildiyi kimi, SIMS 1600°C-də tavlandıqdan sonra hidrogeni aşkar etməsə də, biz Şəkil 1 və 4-də göstərildiyi kimi proton implantasiyasının 1SSF genişlənməsinin boğulmasına təsirini müşahidə etdik. 3, 4. Buna görə də inanırıq ki, PD, sıxlığı SIMS (2 × 1016 sm-3) aşkarlama limitindən və ya nöqtə qüsurlarından aşağı olan hidrogen atomları ilə bərkidilir. implantasiya nəticəsində yaranır. Qeyd etmək lazımdır ki, gərginlik cərəyanı yükündən sonra 1SSF-nin uzanması səbəbindən vəziyyətə qarşı müqavimətin artmasını təsdiq etməmişik. Bu, yaxın gələcəkdə aradan qaldırılacaq prosesimizdən istifadə edərək edilən qeyri-kamil ohmik kontaktlarla bağlı ola bilər.
Yekun olaraq, cihazın istehsalından əvvəl proton implantasiyasından istifadə edərək 4H-SiC PiN diodlarında BPD-ni 1SSF-ə qədər genişləndirmək üçün söndürmə metodunu hazırladıq. Proton implantasiyası zamanı I-V xarakteristikasının pisləşməsi xüsusilə 1012 sm-2 proton dozasında əhəmiyyətsizdir, lakin 1SSF genişlənməsinin qarşısının alınmasının təsiri əhəmiyyətlidir. Baxmayaraq ki, bu tədqiqatda biz 10 µm qalınlığında proton implantasiyası ilə 10 µm dərinliyə malik PiN diodları hazırlamışıq, hələ də implantasiya şərtlərini daha da optimallaşdırmaq və onları digər növ 4H-SiC cihazlarının istehsalı üçün tətbiq etmək mümkündür. Proton implantasiyası zamanı cihazın istehsalı üçün əlavə xərclər nəzərə alınmalıdır, lakin onlar 4H-SiC enerji cihazları üçün əsas istehsal prosesi olan alüminium ionunun implantasiyası üçün xərclərə oxşar olacaq. Beləliklə, cihazın emalından əvvəl proton implantasiyası degenerasiya olmadan 4H-SiC bipolyar güc cihazlarının istehsalı üçün potensial üsuldur.
Nümunə olaraq epitaksial təbəqənin qalınlığı 10 µm və donor dopinq konsentrasiyası 1 × 1016 sm-3 olan 4 düymlük n-tipli 4H-SiC vaflisi istifadə edilmişdir. Cihazı emal etməzdən əvvəl, H+ ionları otaq temperaturunda 0,95 MeV sürətlənmə enerjisi ilə boşqab səthinə normal bucaq altında təxminən 10 mkm dərinliyə qədər implantasiya edilmişdir. Proton implantasiyası zamanı boşqab üzərində maskadan istifadə edilib və boşqabda 1012, 1014 və ya 1016 sm-2 proton dozası olmayan və olan bölmələr var idi. Sonra, 1020 və 1017 sm-3 proton dozası olan Al ionları səthdən 0-0.2 µm və 0.2-0.5 µm dərinliyə qədər bütün vafli üzərində implantasiya edildi, sonra karbon qapağı yaratmaq üçün 1600 ° C-də yumşaldıldı. ap təbəqəsi əmələ gətirir. -növ. Sonradan, arxa tərəfdəki Ni kontaktı substrat tərəfində, fotolitoqrafiya və soyma prosesi ilə əmələ gələn 2,0 mm × 2,0 mm daraq formalı Ti/Al kontaktı isə epitaksial təbəqə tərəfində yerləşdirildi. Nəhayət, kontakt tavlama 700 °C temperaturda aparılır. Gofreti çiplərə kəsdikdən sonra gərginliyin xarakteristikasını və tətbiqini həyata keçirdik.
Hazırlanmış PiN diodlarının I-V xüsusiyyətləri HP4155B yarımkeçirici parametr analizatorundan istifadə etməklə müşahidə edilmişdir. Elektrik gərginliyi olaraq, 2 saat ərzində 10 impuls/san tezliyində 212,5 A/sm2 olan 10 millisaniylik impulslu cərəyan daxil edilmişdir. Daha aşağı cərəyan sıxlığı və ya tezliyi seçdiyimiz zaman, hətta proton inyeksiyası olmayan bir PiN diodunda 1SSF genişlənməsini müşahidə etmədik. Tətbiq olunan elektrik gərginliyi zamanı, Şəkil S8-də göstərildiyi kimi, PiN diodunun temperaturu qəsdən qızdırılmadan təxminən 70 ° C-dir. 25 A/sm2 cərəyan sıxlığında elektrik gərginliyindən əvvəl və sonra elektrolüminessent təsvirlər alınmışdır. Aichi Sinxrotron Radiasiya Mərkəzində monoxromatik rentgen şüasından (λ = 0.15 nm) istifadə edərək, sinxrotronun əks olunması ilə rast gəlinən rentgen topoqrafiyası, BL8S2-də ag vektoru -1-128 və ya 11-28-dir (ətraflı məlumat üçün istinad 44-ə baxın) . ).
2,5 A / sm2 irəli cərəyan sıxlığında gərginlik tezliyi Şəkil 0,5 V intervalı ilə çıxarılır. PiN diodunun hər bir vəziyyətinin CVC-yə görə 2. Gərginliyin orta dəyərindən və gərginliyin standart kənarlaşması σ-dan aşağıdakı tənlikdən istifadə edərək Şəkil 2-də nöqtəli xətt şəklində normal paylanma əyrisini çəkirik:
Werner, MR & Fahrner, Yüksək temperatur və sərt ətraf mühit tətbiqləri üçün materiallar, mikrosensorlar, sistemlər və cihazlar haqqında WR Review. Werner, MR & Fahrner, Yüksək temperatur və sərt ətraf mühit tətbiqləri üçün materiallar, mikrosensorlar, sistemlər və cihazlar haqqında WR Review.Werner, MR və Farner, WR Materialların, mikrosensorların, sistemlərin və cihazların yüksək temperatur və sərt mühitlərdə tətbiqi üçün icmalı. Werner, MR & Fahrner, WR 对用于高温和恶劣环境应用的材料、微传感器、系统和设备系统和设备系统和设备的讄备的讯备的诂 Werner, MR & Fahrner, WR Yüksək temperatur və mənfi ətraf mühit tətbiqləri üçün materialların, mikrosensorların, sistemlərin və cihazların nəzərdən keçirilməsi.Werner, MR və Farner, WR Materialların, mikrosensorların, sistemlərin və cihazların yüksək temperaturda və sərt şəraitdə tətbiqi üçün icmalı.IEEE Trans. Sənaye elektronikası. 48, 249–257 (2001).
Kimoto, T. & Cooper, JA Silicon Carbide Technology Fundamentals of Silisium Carbide Technology Fundamentals: Artım, xarakteristika, Cihazlar və Tətbiqlər Vol. Kimoto, T. & Cooper, JA Silicon Carbide Technology Fundamentals of Silisium Carbide Technology Fundamentals: Artım, xarakteristika, Cihazlar və Tətbiqlər Vol.Kimoto, T. və Cooper, JA Silisium Karbid Texnologiyasının Əsasları Silikon Karbid Texnologiyasının Əsasları: Artım, Xüsusiyyətlər, Cihazlar və Tətbiqlər Cilt. Kimoto, T. & Cooper, JA 碳化硅技术基础碳化硅技术基础:增长、表征、设备和应用卷。 Kimoto, T. & Cooper, JA Carbon 化silicon texnologiya bazası Carbon 化silicon texnologiya bazası: artım, təsvir, avadanlıq və tətbiq həcmi.Kimoto, T. və Cooper, J. Silikon Karbid Texnologiyasının Əsasları Silikon Karbid Texnologiyasının Əsasları: Artım, Xüsusiyyətlər, Avadanlıqlar və Tətbiqlər Cilt.252 (Wiley Singapore Pte Ltd, 2014).
Veliadis, V. SiC-nin geniş miqyaslı kommersiyalaşdırılması: Status-kvo və aradan qaldırılmalı olan maneələr. alma mater. elm. Forum 1062, 125–130 (2022).
Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Dartma məqsədləri üçün avtomobil elektrik elektronikası üçün istilik qablaşdırma texnologiyalarının nəzərdən keçirilməsi. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Dartma məqsədləri üçün avtomobil elektrik elektronikası üçün istilik qablaşdırma texnologiyalarının nəzərdən keçirilməsi.Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR və Joshi, YK Dartma məqsədləri üçün avtomobil elektrik elektronikası üçün istilik qablaşdırma texnologiyalarına baxış. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK 用于牵引目的的汽车电力电子热封装技术的回顾。 Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YKBroughton, J., Smet, V., Tummala, RR və Joshi, YK Dartma məqsədləri üçün avtomobil elektrik elektronikası üçün istilik qablaşdırma texnologiyasına baxış.J. Elektron. Paket. trans. ASME 140, 1-11 (2018).
Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. Yeni nəsil Shinkansen yüksək sürətli qatarları üçün SiC tətbiqi dartma sisteminin inkişafı. Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. Yeni nəsil Shinkansen yüksək sürətli qatarları üçün SiC tətbiqi dartma sisteminin inkişafı.Sato K., Kato H. və Fukuşima T. Növbəti nəsil yüksək sürətli Shinkansen qatarları üçün tətbiq olunan SiC dartma sisteminin inkişafı.Sato K., Kato H. və Fukushima T. Yeni Nəsil Yüksək Sürətli Shinkansen Qatarları üçün SiC Tətbiqləri üçün Dartma Sisteminin İnkişafı. Əlavə IEEJ J. Ind. 9, 453–459 (2020).
Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Yüksək etibarlı SiC güc cihazlarını həyata keçirmək üçün çətinliklər: SiC vaflilərinin mövcud vəziyyəti və məsələlərindən. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Yüksək etibarlı SiC güc cihazlarını həyata keçirmək üçün çətinliklər: SiC vaflilərinin mövcud vəziyyəti və məsələlərindən.Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. və Okumura, H. Yüksək etibarlı SiC güc cihazlarının həyata keçirilməsində problemlər: mövcud vəziyyətdən və vafli SiC problemindən başlayaraq. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. 实现高可靠性SiC 功率器件的挑战：从SiC 晶圆的现现高可靠性 Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. SiC güc cihazlarında yüksək etibarlılığa nail olmaq problemi: SiC-dən 晶圆的电视和问题设计。Senzaki J, Hayashi S, Yonezawa Y. və Okumura H. Silikon karbid əsasında yüksək etibarlı güc cihazlarının inkişafındakı çətinliklər: silisium karbid vafliləri ilə bağlı vəziyyətin və problemlərin nəzərdən keçirilməsi.2018 IEEE Beynəlxalq Etibarlılıq Fizikası Simpoziumunda (IRPS). (Senzaki, J. et al. red.) 3B.3-1-3B.3-6 (IEEE, 2018).
Kim, D. & Sung, W. Kanalizasiya implantasiyası ilə həyata keçirilən dərin P quyusundan istifadə edərək 1.2kV 4H-SiC MOSFET üçün qısaqapanma möhkəmliyini yaxşılaşdırdı. Kim, D. & Sung, W. Kanalizasiya implantasiyası ilə həyata keçirilən dərin P quyusundan istifadə edərək 1.2kV 4H-SiC MOSFET üçün qısaqapanma möhkəmliyini yaxşılaşdırdı.Kim, D. və Sung, V. Kanal implantasiyası ilə həyata keçirilən dərin P quyusundan istifadə edərək 1,2 kV 4H-SiC MOSFET üçün qısaqapanma toxunulmazlığını yaxşılaşdırdı. Kim, D. & Sung, W. 使用通过沟道注入实现的深P 阱提高了1.2kV 4H-SiC MOSFET 的短路耐用性 Kim, D. & Sung, W. P 阱提高了1.2kV 4H-SiC MOSFETKim, D. və Sung, V. Kanal implantasiyası ilə dərin P quyularından istifadə edərək 1,2 kV-luq 4H-SiC MOSFET-lərin qısa qapanma tolerantlığını yaxşılaşdırdı.IEEE Elektron Cihazlar Lett. 42, 1822–1825 (2021).
Skowronski M. et al. İrəli istiqamətli 4H-SiC pn diodlarında qüsurların rekombinasiya ilə gücləndirilmiş hərəkəti. J. Ərizə. fizika. 92, 4699–4704 (2002).
Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB 4H silisium karbid epitaksiyasında dislokasiya çevrilməsi. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB 4H silisium karbid epitaksiyasında dislokasiya çevrilməsi.Ha S., Meszkowski P., Skowronski M. və Rowland LB 4H silisium karbid epitaksisi zamanı dislokasiya transformasiyası. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB 4H 碳化硅外延中的位错转换。 Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB 4H Ha, S., Meszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LBSilikon karbid epitaksiyasında dislokasiya keçidi 4H.J. Kristal. Artım 244, 257–266 (2002).
Skowronski, M. & Ha, S. Altıbucaqlı silisium-karbid əsaslı bipolyar cihazların deqradasiyası. Skowronski, M. & Ha, S. Altıbucaqlı silisium-karbid əsaslı bipolyar cihazların deqradasiyası.Skowronski M. və Ha S. Silikon karbid əsasında altıbucaqlı bipolyar cihazların deqradasiyası. Skowronski, M. & Ha, S. 六方碳化硅基双极器件的降解。 Skowronski M. & Ha S.Skowronski M. və Ha S. Silikon karbid əsasında altıbucaqlı bipolyar cihazların deqradasiyası.J. Ərizə. fizika 99, 011101 (2006).
Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. & Ryu, S.-H. Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. & Ryu, S.-H.Agarval A., Fatima H., Heini S. və Ryu S.-H. Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. & Ryu, S.-H. Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. & Ryu, S.-H.Agarval A., Fatima H., Heini S. və Ryu S.-H.Yüksək gərginlikli SiC güc MOSFETləri üçün yeni deqradasiya mexanizmi. IEEE Elektron Cihazlar Lett. 28, 587–589 (2007).
Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD 4H-SiC-də rekombinasiya ilə əlaqəli yığma xəta hərəkəti üçün hərəkətverici qüvvə haqqında. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD 4H-SiC-də rekombinasiya ilə induksiya olunan yığma xəta hərəkəti üçün hərəkətverici qüvvə haqqında.Caldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ və Hobart, KD 4H-SiC-də rekombinasiya ilə əlaqəli yığma xəta hərəkətinin hərəkətverici qüvvəsi haqqında. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD 关于4H-SiC 中复合引起的层错运动的驱动力。 Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KDCaldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ və Hobart, KD, 4H-SiC-də rekombinasiya ilə əlaqəli yığma xəta hərəkətinin hərəkətverici qüvvəsi haqqında.J. Ərizə. fizika. 108, 044503 (2010).
Iijima, A. & Kimoto, T. 4H-SiC kristallarında tək Shockley stacking fay formalaşması üçün elektron enerji modeli. Iijima, A. & Kimoto, T. 4H-SiC kristallarında tək Shockley stacking fay formalaşması üçün elektron enerji modeli.Iijima, A. və Kimoto, T. 4H-SiC kristallarında Shockley qablaşdırmasının vahid qüsurlarının formalaşmasının elektron-enerji modeli. Iijima, A. & Kimoto, T. 4H-SiC 晶体中单Shockley 堆垛层错形成的电子能量模型。 Iijima, A. & Kimoto, T. 4H-SiC kristalında tək Shockley yığma fay formalaşmasının elektron enerji modeli.Iijima, A. və Kimoto, T. 4H-SiC kristallarında tək qüsurlu Şokli qablaşdırmasının formalaşmasının elektron-enerji modeli.J. Ərizə. fizika 126, 105703 (2019).
Iijima, A. & Kimoto, T. 4H-SiC PiN diodlarında tək Shockley yığma xətalarının genişlənməsi/daralması üçün kritik vəziyyətin qiymətləndirilməsi. Iijima, A. & Kimoto, T. 4H-SiC PiN diodlarında tək Shockley yığma xətalarının genişlənməsi/daralması üçün kritik vəziyyətin qiymətləndirilməsi.Iijima, A. və Kimoto, T. 4H-SiC PiN-diodlarında tək Shockley qablaşdırma qüsurlarının genişləndirilməsi/sıxılması üçün kritik vəziyyətin qiymətləndirilməsi. Iijima, A. & Kimoto, T. 估计4H-SiC PiN 二极管中单个Shockley 堆垛层错膨胀/收缩的临界条件。 Iijima, A. & Kimoto, T. 4H-SiC PiN diodlarında tək Shockley yığma təbəqənin genişlənməsi/daralması şərtlərinin qiymətləndirilməsi.Iijima, A. və Kimoto, T. 4H-SiC PiN-diodlarında tək qüsurlu qablaşdırma Shockley-nin genişləndirilməsi/sıxılması üçün kritik şərtlərin qiymətləndirilməsi.tətbiqi fizika Wright. 116, 092105 (2020).
Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Qeyri-tarazlıq şəraitində 4H-SiC kristalında tək Şokli yığma xətasının formalaşması üçün kvant quyusu fəaliyyət modeli. Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Qeyri-tarazlıq şəraitində 4H-SiC kristalında tək Şokli yığma xətasının formalaşması üçün kvant quyusu fəaliyyət modeli.Mannen Y., Shimada K., Asada K. və Otani N. Qeyri-tarazlıq şəraitində 4H-SiC kristalında tək Şokli yığma xətasının formalaşması üçün kvant quyusu modeli.Mannen Y., Shimada K., Asada K. və Otani N. Qeyri-tarazlıq şəraitində 4H-SiC kristallarında tək Şokli yığma çatışmazlıqlarının formalaşması üçün kvant quyularının qarşılıqlı əlaqə modeli. J. Ərizə. fizika. 125, 085705 (2019).
Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Rekombinasiya ilə əlaqəli yığma xətalar: altıbucaqlı SiC-də ümumi mexanizm üçün sübut. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Rekombinasiya ilə əlaqəli yığma xətalar: altıbucaqlı SiC-də ümumi mexanizm üçün sübut.Galeckas, A., Linnros, J. və Pirouz, P. Rekombinasiya ilə əlaqəli Qablaşdırma Qüsurları: Altıbucaqlı SiC-də Ümumi Mexanizm üçün Sübut. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. 复合诱导的堆垛层错:六方SiC 中一般机制的证据。 Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Kompozit induksiya yığma təbəqəsinin ümumi mexanizmi üçün sübut: 六方SiC.Galeckas, A., Linnros, J. və Pirouz, P. Rekombinasiya ilə əlaqəli Qablaşdırma Qüsurları: Altıbucaqlı SiC-də Ümumi Mexanizm üçün Sübut.fizika pastoru Rayt. 96, 025502 (2006).
Ishikawa, Y., Sudo, M., Yao, Y.-Z., Sugawara, Y. & Kato, M. Elektronun yaratdığı 4H-SiC (11 2 ¯0) epitaksial təbəqədə tək Shockley yığma xətasının genişlənməsi. şüa şüalanması.Ishikawa, Y., M. Sudo, Y.-Z şüa şüalanması.Ishikawa, Y., Sudo M., Y.-Z Psixologiya.Box, Ю., М. Судо, Y.-Z Chem., J. Chem., 123, 225101 (2018).
Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Tək Shockley yığma qüsurlarında və 4H-SiC-də qismən dislokasiyalarda daşıyıcı rekombinasiyanın müşahidəsi. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Tək Shockley yığma qüsurlarında və 4H-SiC-də qismən dislokasiyalarda daşıyıcı rekombinasiyanın müşahidəsi.Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. və Kimoto T. 4H-SiC-də Tək Şokli Qablaşdırma Qüsurlarında və Qismən Dislokasiyalarda Daşıyıcı Rekombinasiyasının Müşahidəsi. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. 单Shockley 堆垛层错和4H-SiC 部分位错中载流子复吂吂 Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. 单Shockley stacking 和4H-SiC qismən 位错中载流子去生的可以。Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. və Kimoto T. 4H-SiC-də Tək Şokli Qablaşdırma Qüsurlarında və Qismən Dislokasiyalarda Daşıyıcı Rekombinasiyasının Müşahidəsi.J. Ərizə. fizika 124, 095702 (2018).
Kimoto, T. & Watanabe, H. Yüksək gərginlikli enerji cihazları üçün SiC texnologiyasında qüsur mühəndisliyi. Kimoto, T. & Watanabe, H. Yüksək gərginlikli enerji cihazları üçün SiC texnologiyasında qüsur mühəndisliyi.Kimoto, T. və Vatanabe, H. Yüksək gərginlikli enerji cihazları üçün SiC texnologiyasında qüsurların inkişafı. Kimoto, T. & Watanabe, H. 用于高压功率器件的SiC 技术中的缺陷工程。 Kimoto, T. & Watanabe, H. Yüksək gərginlikli enerji cihazları üçün SiC texnologiyasında qüsur mühəndisliyi.Kimoto, T. və Vatanabe, H. Yüksək gərginlikli enerji cihazları üçün SiC texnologiyasında qüsurların inkişafı.tətbiq fizikası Express 13, 120101 (2020).
Zhang, Z. & Sudarshan, TS Silikon karbidin bazal müstəvi dislokasiyası olmayan epitaksisi. Zhang, Z. & Sudarshan, TS Silikon karbidin bazal müstəvi dislokasiyası olmayan epitaksisi.Zhang Z. və Sudarshan TS Bazal müstəvidə silisium karbidinin dislokasiyasız epitaksisi. Zhang, Z. & Sudarshan, TS 碳化硅基面无位错外延。 Zhang, Z. & Sudarshan, TSZhang Z. və Sudarshan TS Silisium karbid bazal təyyarələrinin dislokasiyasız epitaksisi.bəyanat. fizika. Wright. 87, 151913 (2005).
Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS SiC nazik filmlərində bazal müstəvi dislokasiyalarının silinmiş substratda epitaksiya ilə aradan qaldırılması mexanizmi. Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS SiC nazik filmlərində bazal müstəvi dislokasiyalarının silinmiş substratda epitaksiya ilə aradan qaldırılması mexanizmi.Zhang Z., Moulton E. və Sudarshan TS. SiC nazik filmlərində baza müstəvisinin dislokasiyalarının silinmiş substratda epitaksiya ilə aradan qaldırılması mexanizmi. 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 Substratı aşındırmaqla SiC nazik filminin aradan qaldırılması mexanizmi.Zhang Z., Moulton E. və Sudarshan TS. SiC nazik filmlərində baza müstəvisinin dislokasiyalarının silinmiş substratlarda epitaksiya ilə aradan qaldırılması mexanizmi.tətbiqi fizika Wright. 89, 081910 (2006).
Shtalbush RE et al. Artımın kəsilməsi 4H-SiC epitaksisi zamanı bazal müstəvi dislokasiyalarının azalmasına gətirib çıxarır. bəyanat. fizika. Wright. 94, 041916 (2009).
Zhang, X. & Tsuchida, H. Bazal təyyarə dislokasiyalarının 4H-SiC epilayerlərində yivli kənar dislokasiyalara yüksək temperaturda tavlama ilə çevrilməsi. Zhang, X. & Tsuchida, H. Bazal təyyarə dislokasiyalarının 4H-SiC epilayerlərində yivli kənar dislokasiyalara yüksək temperaturda tavlama ilə çevrilməsi.Zhang, X. və Tsuchida, H. Bazal müstəvi dislokasiyalarının yüksək temperaturda yumşalma ilə 4H-SiC epitaksial təbəqələrində yivli kənar dislokasiyalara çevrilməsi. Zhang, X. & Tsuchida, H. 通过高温退火将4H-SiC 外延层中的基面位错转化为螺纹刃位错。 Zhang, X. və Tsuchida, H. 通过高温退火将4H-SiCZhang, X. və Tsuchida, H. Əsas təyyarə dislokasiyalarının 4H-SiC epitaksial təbəqələrində yüksək temperaturda tavlama ilə filament kənar dislokasiyalarına çevrilməsi.J. Ərizə. fizika. 111, 123512 (2012).
Song, H. & Sudarshan, TS 4° oxdan kənar 4H–SiC epitaksial artımda epilayer/substrat interfeysi yaxınlığında bazal müstəvi dislokasiyasının çevrilməsi. Song, H. & Sudarshan, TS 4° oxdan kənar 4H–SiC epitaksial artımda epilayer/substrat interfeysi yaxınlığında bazal müstəvi dislokasiyasının çevrilməsi.Song, H. və Sudarshan, TS 4H-SiC-dən kənar epitaksial artım zamanı epitaksial təbəqə/substrat interfeysi yaxınlığında bazal təyyarə dislokasiyalarının transformasiyası. 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佀轍 Song, H. & Sudarshan, TS 在4° 离轴4H-SiC Song, H. & Sudarshan, TS4° oxu xaricində 4H-SiC-nin epitaksial böyüməsi zamanı epitaksial təbəqənin/substrat sərhədinin yaxınlığında substratın planar dislokasiya keçidi.J. Kristal. Artım 371, 94-101 (2013).
Konishi, K. və başqaları. Yüksək cərəyanda, 4H-SiC epitaksial təbəqələrdə bazal müstəvi dislokasiyasının yığılma qüsurunun yayılması filament kənarında dislokasiyalara çevrilir. J. Ərizə. fizika. 114, 014504 (2013).
Konishi, K. və başqaları. Operativ rentgen topoqrafik analizində uzadılmış yığma xətaların nüvələşmə sahələrini aşkar edərək bipolyar parçalanmayan SiC MOSFET-lər üçün epitaksial təbəqələri dizayn edin. AIP Advanced 12, 035310 (2022).
Lin, S. et al. 4H-SiC pin diodlarının irəli cərəyan çürüməsi zamanı bazal müstəvi dislokasiya strukturunun tək Shockley tipli yığma xətasının yayılmasına təsiri. Yaponiya. J. Ərizə. fizika. 57, 04FR07 (2018).
Tahara, T. və b. Azotla zəngin 4H-SiC epilayerlərində azlıq daşıyıcısının qısa ömrü PiN diodlarında yığılma nasazlıqlarını aradan qaldırmaq üçün istifadə olunur. J. Ərizə. fizika. 120, 115101 (2016).
Tahara, T. et al. 4H-SiC PiN diodlarında tək Shockley yığma nasazlığının yayılmasının enjeksiyonlu daşıyıcı konsentrasiyadan asılılığı. J. Ərizə. Fizika 123, 025707 (2018).
Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. SiC-də dərinlikdə həll olunan daşıyıcının ömrünün ölçülməsi üçün mikroskopik FCA sistemi. Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. SiC-də dərinlikdə həll olunan daşıyıcının ömrünün ölçülməsi üçün mikroskopik FCA sistemi.Mei, S., Tawara, T., Tsuchida, H. və Kato, M. Silikon Karbiddə Dərinlikdə Həlli Daşıyıcı Ömrü Ölçmələri üçün FCA Mikroskopik Sistem. Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. 用于SiC 中深度分辨载流子寿命测量的显微FCA 系统 Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. SiC orta dərinliyi üçün 分辨载流子ömür boyu ölçülməsi的月微FCA sistemi.Mei S., Tawara T., Tsuchida H. və Kato M. Silikon karbiddə dərinliyi həll edilmiş daşıyıcının ömrünün ölçülməsi üçün Micro-FCA sistemi.alma mater Science Forumu 924, 269–272 (2018).
Hirayama, T. və başqaları. Qalın 4H-SiC epitaksial təbəqələrdə daşıyıcının ömrünün dərinlik paylanması, sərbəst daşıyıcının udulmasının və kəsişən işığın vaxt ayırdetmə qabiliyyətindən istifadə etməklə qeyri-dağıdıcı şəkildə ölçüldü. Elmə keçin. metr. 91, 123902 (2020).
Göndərmə vaxtı: 06 noyabr 2022-ci il
