Gracias por visitar Nature.com. La versión de su navegador tiene compatibilidad limitada con CSS. Para una mejor experiencia, le recomendamos usar un navegador actualizado (o desactivar el modo de compatibilidad en Internet Explorer). Mientras tanto, para garantizar la compatibilidad continua, mostraremos el sitio sin estilos ni JavaScript.
El 4H-SiC se ha comercializado como material para dispositivos semiconductores de potencia. Sin embargo, la fiabilidad a largo plazo de estos dispositivos dificulta su aplicación generalizada, y el principal problema de fiabilidad es la degradación bipolar. Esta degradación se debe a la propagación de dislocaciones del plano basal por una falla de apilamiento de Shockley (1SSF) en cristales de 4H-SiC. En este trabajo, proponemos un método para suprimir la expansión de la 1SSF mediante la implantación de protones en obleas epitaxiales de 4H-SiC. Los diodos PiN fabricados en obleas con implantación de protones mostraron las mismas características de corriente-voltaje que los diodos sin ella. Por el contrario, la expansión de la 1SSF se suprime eficazmente en el diodo PiN con implantación de protones. Por lo tanto, la implantación de protones en obleas epitaxiales de 4H-SiC es un método eficaz para suprimir la degradación bipolar de los dispositivos semiconductores de potencia de 4H-SiC, manteniendo al mismo tiempo su rendimiento. Este resultado contribuye al desarrollo de dispositivos 4H-SiC altamente confiables.
El carburo de silicio (SiC) es ampliamente reconocido como material semiconductor para dispositivos semiconductores de alta potencia y alta frecuencia, capaces de operar en entornos hostiles1. Existen numerosos politipos de SiC, entre los cuales el 4H-SiC posee excelentes propiedades físicas, como alta movilidad electrónica y un fuerte campo eléctrico de ruptura2. Actualmente, se comercializan obleas de 4H-SiC con un diámetro de 6 pulgadas para la producción en masa de dispositivos semiconductores de potencia3. Los sistemas de tracción para vehículos y trenes eléctricos se fabricaron utilizando dispositivos semiconductores de potencia de 4H-SiC4.5. Sin embargo, los dispositivos de 4H-SiC aún presentan problemas de fiabilidad a largo plazo, como la ruptura dieléctrica o la fiabilidad frente a cortocircuitos6,7, siendo uno de los más importantes la degradación bipolar2,8,9,10,11. Esta degradación bipolar se descubrió hace más de 20 años y ha sido un problema durante mucho tiempo en la fabricación de dispositivos de SiC.
La degradación bipolar es causada por un único defecto de pila de Shockley (1SSF) en cristales de 4H-SiC con dislocaciones del plano basal (BPD) que se propagan por deslizamiento de dislocación mejorado por recombinación (REDG)12,13,14,15,16,17,18,19. Por lo tanto, si se suprime la expansión de BPD a 1SSF, se pueden fabricar dispositivos de potencia de 4H-SiC sin degradación bipolar. Se han descrito varios métodos para suprimir la propagación de BPD, como la transformación de BPD a dislocación del borde de la rosca (TED) 20,21,22,23,24. En las obleas epitaxiales de SiC más recientes, la BPD está presente principalmente en el sustrato y no en la capa epitaxial debido a la conversión de BPD a TED durante la etapa inicial del crecimiento epitaxial. Por lo tanto, el problema restante de la degradación bipolar es la distribución de BPD en el sustrato 25,26,27. La inserción de una “capa de refuerzo compuesta” entre la capa de deriva y el sustrato se ha propuesto como un método eficaz para suprimir la expansión de BPD en el sustrato28, 29, 30, 31. Esta capa aumenta la probabilidad de recombinación de pares electrón-hueco en la capa epitaxial y el sustrato de SiC. Reducir el número de pares electrón-hueco reduce la fuerza impulsora de REDG a BPD en el sustrato, por lo que la capa de refuerzo compuesta puede suprimir la degradación bipolar. Cabe señalar que la inserción de una capa implica costos adicionales en la producción de obleas, y sin la inserción de una capa es difícil reducir el número de pares electrón-hueco controlando solo el control de la vida útil del portador. Por lo tanto, todavía existe una gran necesidad de desarrollar otros métodos de supresión para lograr un mejor equilibrio entre el costo de fabricación del dispositivo y el rendimiento.
Debido a que la extensión del BPD a 1SSF requiere el movimiento de dislocaciones parciales (PD), la fijación del PD es un enfoque prometedor para inhibir la degradación bipolar. Aunque se ha informado de la fijación de PD por impurezas metálicas, las FPD en sustratos de 4H-SiC se encuentran a una distancia de más de 5 μm de la superficie de la capa epitaxial. Además, dado que el coeficiente de difusión de cualquier metal en SiC es muy pequeño, es difícil que las impurezas metálicas se difundan en el sustrato34. Debido a la masa atómica relativamente grande de los metales, la implantación de iones de los metales también es difícil. Por el contrario, en el caso del hidrógeno, el elemento más ligero, los iones (protones) se pueden implantar en 4H-SiC a una profundidad de más de 10 µm utilizando un acelerador de clase MeV. Por lo tanto, si la implantación de protones afecta la fijación de PD, entonces se puede utilizar para suprimir la propagación de BPD en el sustrato. Sin embargo, la implantación de protones puede dañar el 4H-SiC y reducir el rendimiento del dispositivo37,38,39,40.
Para superar la degradación del dispositivo debido a la implantación de protones, se utiliza el recocido de alta temperatura para reparar el daño, similar al método de recocido comúnmente utilizado después de la implantación de iones aceptores en el procesamiento del dispositivo1, 40, 41, 42. Aunque la espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS)43 ha informado la difusión de hidrógeno debido al recocido de alta temperatura, es posible que solo la densidad de átomos de hidrógeno cerca del FD no sea suficiente para detectar la fijación del PR utilizando SIMS. Por lo tanto, en este estudio, implantamos protones en obleas epitaxiales de 4H-SiC antes del proceso de fabricación del dispositivo, incluido el recocido de alta temperatura. Usamos diodos PiN como estructuras de dispositivo experimental y los fabricamos en obleas epitaxiales de 4H-SiC con protones implantados. Luego observamos las características de voltio-amperio para estudiar la degradación del rendimiento del dispositivo debido a la inyección de protones. Posteriormente, observamos la expansión del 1SSF en imágenes de electroluminiscencia (EL) tras aplicar un voltaje eléctrico al diodo PiN. Finalmente, confirmamos el efecto de la inyección de protones en la supresión de la expansión del 1SSF.
En la figura 1 se muestran las características de corriente-voltaje (CVC) de los diodos PiN a temperatura ambiente en regiones con y sin implantación de protones antes de la corriente pulsada. Los diodos PiN con inyección de protones muestran características de rectificación similares a los diodos sin inyección de protones, aunque comparten las características de IV. Para indicar la diferencia entre las condiciones de inyección, graficamos la frecuencia de voltaje a una densidad de corriente directa de 2,5 A/cm² (correspondiente a 100 mA) como un gráfico estadístico, como se muestra en la figura 2. La curva aproximada por una distribución normal también se representa mediante una línea de puntos. Como se puede observar en los picos de las curvas, la resistencia de encendido aumenta ligeramente con dosis de protones de 10 14 y 10 16 cm², mientras que el diodo PiN con una dosis de protones de 10 12 cm² muestra características prácticamente idénticas al diodo sin implantación de protones. También realizamos la implantación de protones tras la fabricación de diodos PiN que no exhibieron una electroluminiscencia uniforme debido al daño causado por la implantación de protones, como se muestra en la Figura S1, tal como se describió en estudios previos37,38,39. Por lo tanto, el recocido a 1600 °C tras la implantación de iones de Al es un proceso necesario para fabricar dispositivos que activen el aceptor de Al, el cual puede reparar el daño causado por la implantación de protones, lo que hace que los CVC sean iguales entre los diodos PiN de protones implantados y no implantados. La frecuencia de corriente inversa a -5 V también se presenta en la Figura S2; no hay diferencia significativa entre los diodos con y sin inyección de protones.
Características voltaicamperiales de diodos PiN con y sin protones inyectados a temperatura ambiente. La leyenda indica la dosis de protones.
Frecuencia de tensión en corriente continua: 2,5 A/cm² para diodos PiN con protones inyectados y no inyectados. La línea punteada corresponde a la distribución normal.
La figura 3 muestra una imagen EL de un diodo PiN con una densidad de corriente de 25 A/cm² tras la aplicación de voltaje. Antes de aplicar la carga de corriente pulsada, no se observaron las regiones oscuras del diodo, como se muestra en la figura 3.C2. Sin embargo, como se muestra en la figura 3a, en un diodo PiN sin implantación de protones, se observaron varias regiones oscuras con franjas y bordes claros tras la aplicación de voltaje eléctrico. Estas regiones oscuras con forma de bastón se observan en las imágenes EL de 1SSF que se extienden desde el BPD en el sustrato28,29. En cambio, se observaron algunos fallos de apilamiento extendidos en diodos PiN con protones implantados, como se muestra en las figuras 3b–d. Utilizando topografía de rayos X, confirmamos la presencia de PR que pueden moverse desde el BPD al sustrato en la periferia de los contactos en el diodo PiN sin inyección de protones (Fig. 4: esta imagen sin retirar el electrodo superior (fotografiado, el PR debajo de los electrodos no es visible). Por lo tanto, el área oscura en la imagen EL corresponde a un BPD 1SSF extendido en el sustrato. Las imágenes EL de otros diodos PiN cargados se muestran en las Figuras 1 y 2. Los videos S3-S6 con y sin áreas oscuras extendidas (imágenes EL variables en el tiempo de diodos PiN sin inyección de protones e implantados a 1014 cm-2) también se muestran en la Información complementaria.
Imágenes EL de diodos PiN a 25 A/cm2 después de 2 horas de estrés eléctrico (a) sin implantación de protones y con dosis implantadas de (b) 1012 cm-2, (c) 1014 cm-2 y (d) 1016 cm-2 de protones.
Calculamos la densidad de 1SSF expandido calculando áreas oscuras con bordes brillantes en tres diodos PiN para cada condición, como se muestra en la Figura 5. La densidad de 1SSF expandido disminuye con el aumento de la dosis de protones, e incluso a una dosis de 1012 cm-2, la densidad de 1SSF expandido es significativamente menor que en un diodo PiN no implantado.
Aumento de las densidades de diodos SF PiN con y sin implantación de protones después de la carga con una corriente pulsada (cada estado incluía tres diodos cargados).
Acortar la vida útil del portador también afecta la supresión de la expansión, y la inyección de protones reduce la vida útil del portador32,36. Hemos observado vidas útiles de los portadores en una capa epitaxial de 60 µm de espesor con protones inyectados de 1014 cm-2. A partir de la vida útil inicial del portador, aunque el implante reduce el valor a ~10%, el recocido posterior lo restaura a ~50%, como se muestra en la Fig. S7. Por lo tanto, la vida útil del portador, reducida debido a la implantación de protones, se restaura mediante recocido a alta temperatura. Aunque una reducción del 50% en la vida útil del portador también suprime la propagación de fallas de apilamiento, las características I–V, que típicamente dependen de la vida útil del portador, muestran solo diferencias menores entre los diodos inyectados y no implantados. Por lo tanto, creemos que el anclaje de PD juega un papel en la inhibición de la expansión de 1SSF.
Aunque SIMS no detectó hidrógeno tras el recocido a 1600 °C, como se informó en estudios previos, observamos el efecto de la implantación de protones en la supresión de la expansión de 1SSF, como se muestra en las Figuras 1 y 4. 3, 4. Por lo tanto, creemos que la DP está anclada por átomos de hidrógeno con una densidad inferior al límite de detección de SIMS (2 × 10¹³ cm⁻³) o por defectos puntuales inducidos por la implantación. Cabe destacar que no hemos confirmado un aumento de la resistencia en estado activo debido a la elongación de 1SSF tras una carga de sobrecorriente. Esto podría deberse a contactos óhmicos imperfectos realizados con nuestro proceso, que se eliminarán próximamente.
En conclusión, desarrollamos un método de extinción para extender la BPD a 1SSF en diodos PiN de 4H-SiC mediante implantación de protones antes de la fabricación del dispositivo. El deterioro de la característica I-V durante la implantación de protones es insignificante, especialmente a una dosis de protones de 10¹² cm⁻², pero el efecto de suprimir la expansión de 1SSF es significativo. Si bien en este estudio fabricamos diodos PiN de 10µm de espesor con implantación de protones a una profundidad de 10µm, aún es posible optimizar aún más las condiciones de implantación y aplicarlas a la fabricación de otros tipos de dispositivos de 4H-SiC. Si bien se deben considerar los costos adicionales para la fabricación del dispositivo durante la implantación de protones, estos serán similares a los de la implantación de iones de aluminio, que es el principal proceso de fabricación para dispositivos de potencia de 4H-SiC. Por lo tanto, la implantación de protones antes del procesamiento del dispositivo es un método potencial para fabricar dispositivos de potencia bipolares de 4H-SiC sin degeneración.
Se utilizó como muestra una oblea de 4H-SiC tipo n de 4 pulgadas con un espesor de capa epitaxial de 10 µm y una concentración de dopaje donante de 1 × 10¹³ cm⁻³. Antes de procesar el dispositivo, se implantaron iones H+ en la placa con una energía de aceleración de 0,95 MeV a temperatura ambiente, hasta una profundidad de aproximadamente 10 µm, perpendicular a la superficie de la placa. Durante la implantación de protones, se utilizó una máscara sobre la placa, la cual tenía secciones con y sin dosis de protones de 10¹², 10¹³ o 10¹³ cm⁻². A continuación, se implantaron iones de Al con dosis de protones de 10⁻² y 10⁻² cm⁻³ sobre toda la oblea a una profundidad de 0-0,2 µm y de 0,2-0,5 µm desde la superficie. Posteriormente, se realizó un recocido a 1600 °C para formar una capa de carbono que forma una capa tipo p. Posteriormente, se depositó un contacto de Ni en la parte posterior sobre el sustrato, mientras que un contacto de Ti/Al en la parte frontal, en forma de peine de 2,0 mm × 2,0 mm, formado mediante fotolitografía y un proceso de pelado, se depositó sobre la capa epitaxial. Finalmente, el recocido de contacto se realizó a una temperatura de 700 °C. Tras cortar la oblea en chips, se realizó la caracterización de la tensión y su aplicación.
Las características I-V de los diodos PiN fabricados se observaron con un analizador de parámetros de semiconductores HP4155B. Como tensión eléctrica, se introdujo una corriente pulsada de 10 milisegundos de 212,5 A/cm² durante 2 horas a una frecuencia de 10 pulsos/s. Al seleccionar una densidad de corriente o frecuencia menor, no se observó expansión de 1SSF, ni siquiera en un diodo PiN sin inyección de protones. Durante la tensión eléctrica aplicada, la temperatura del diodo PiN ronda los 70 °C sin calentamiento intencional, como se muestra en la Figura S8. Se obtuvieron imágenes electroluminiscentes antes y después de la tensión eléctrica a una densidad de corriente de 25 A/cm². En la topografía de rayos X de incidencia rasante por reflexión de sincrotrón, utilizando un haz de rayos X monocromático (λ = 0,15 nm) en el Centro de Radiación Sincrotrón de Aichi, el vector ag en BL8S2 es -1-128 o 11-28 (véase la referencia 44 para más detalles).
La frecuencia de voltaje a una densidad de corriente directa de 2,5 A/cm² se extrae con un intervalo de 0,5 V en la figura 2, según la CVC de cada estado del diodo PiN. A partir del valor medio de la tensión Vave y la desviación estándar σ de la tensión, trazamos una curva de distribución normal en forma de línea punteada en la figura 2, utilizando la siguiente ecuación:
Werner, MR y Fahrner, WR Revisión sobre materiales, microsensores, sistemas y dispositivos para aplicaciones en entornos hostiles y de alta temperatura. Werner, MR y Fahrner, WR Revisión sobre materiales, microsensores, sistemas y dispositivos para aplicaciones en entornos hostiles y de alta temperatura.Werner, MR y Farner, WR Descripción general de materiales, microsensores, sistemas y dispositivos para aplicaciones en entornos hostiles y de alta temperatura. Werner, MR & Fahrner, WR Werner, MR y Fahrner, WR Revisión de materiales, microsensores, sistemas y dispositivos para aplicaciones en entornos adversos y de alta temperatura.Werner, MR y Farner, WR Descripción general de materiales, microsensores, sistemas y dispositivos para aplicaciones a altas temperaturas y condiciones adversas.IEEE Trans. Electrónica industrial. 48, 249–257 (2001).
Kimoto, T. y Cooper, JA Fundamentos de la tecnología del carburo de silicio Fundamentos de la tecnología del carburo de silicio: crecimiento, caracterización, dispositivos y aplicaciones Vol. Kimoto, T. y Cooper, JA Fundamentos de la tecnología del carburo de silicio Fundamentos de la tecnología del carburo de silicio: crecimiento, caracterización, dispositivos y aplicaciones Vol.Kimoto, T. y Cooper, JA Fundamentos de la tecnología del carburo de silicio Fundamentos de la tecnología del carburo de silicio: crecimiento, características, dispositivos y aplicaciones Vol. Kimoto, T. & Cooper, JA Kimoto, T. & Cooper, JA Base tecnológica de carbono y silicio Base tecnológica de carbono y silicio: crecimiento, descripción, equipos y volumen de aplicación.Kimoto, T. y Cooper, J. Fundamentos de la tecnología del carburo de silicio Fundamentos de la tecnología del carburo de silicio: crecimiento, características, equipos y aplicaciones Vol.252 (Wiley Singapore Pte Ltd, 2014).
Veliadis, V. Comercialización a gran escala de carburo de silicio: statu quo y obstáculos a superar. Alma mater. La ciencia. Forum 1062, 125–130 (2022).
Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR y Joshi, YK Revisión de tecnologías de empaquetado térmico para electrónica de potencia automotriz para fines de tracción. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR y Joshi, YK Revisión de tecnologías de empaquetado térmico para electrónica de potencia automotriz para fines de tracción.Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR y Joshi, YK Descripción general de las tecnologías de empaquetado térmico para la electrónica de potencia automotriz para fines de tracción. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR y Joshi, YK. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR y Joshi, YKBroughton, J., Smet, V., Tummala, RR y Joshi, YK Descripción general de la tecnología de empaquetado térmico para electrónica de potencia automotriz para fines de tracción.J. Electron. Paquete. trance. ASME 140, 1-11 (2018).
Sato, K., Kato, H. y Fukushima, T. Desarrollo de un sistema de tracción aplicado de SiC para trenes de alta velocidad Shinkansen de próxima generación. Sato, K., Kato, H. y Fukushima, T. Desarrollo de un sistema de tracción aplicado de SiC para trenes de alta velocidad Shinkansen de próxima generación.Sato K., Kato H. y Fukushima T. Desarrollo de un sistema de tracción de SiC aplicado para trenes Shinkansen de alta velocidad de próxima generación.Sato K., Kato H. y Fukushima T. Desarrollo de un sistema de tracción para aplicaciones de SiC en trenes Shinkansen de alta velocidad de próxima generación. Apéndice IEEJ J. Ind. 9, 453–459 (2020).
Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. y Okumura, H. Desafíos para lograr dispositivos de potencia de SiC altamente confiables: del estado actual y los problemas de las obleas de SiC. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. y Okumura, H. Desafíos para lograr dispositivos de potencia de SiC altamente confiables: del estado actual y los problemas de las obleas de SiC.Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. y Okumura, H. Problemas en la implementación de dispositivos de potencia de SiC altamente confiables: a partir del estado actual y el problema del SiC en obleas. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. El desafío de lograr una alta confiabilidad en dispositivos de potencia de SiC: de SiC 晶圆的电视和问题设计。Senzaki J, Hayashi S, Yonezawa Y. y Okumura H. Desafíos en el desarrollo de dispositivos de potencia de alta confiabilidad basados en carburo de silicio: una revisión del estado y los problemas asociados con las obleas de carburo de silicio.En el Simposio Internacional IEEE sobre Física de la Confiabilidad (IRPS) de 2018. (Senzaki, J. et al. eds.) 3B.3-1-3B.3-6 (IEEE, 2018).
Kim, D. y Sung, W. Robustez de cortocircuito mejorada para MOSFET 4H-SiC de 1,2 kV utilizando un pozo P profundo implementado mediante implantación de canalización. Kim, D. y Sung, W. Robustez de cortocircuito mejorada para MOSFET 4H-SiC de 1,2 kV utilizando un pozo P profundo implementado mediante implantación de canalización.Kim, D. y Sung, V. Inmunidad a cortocircuitos mejorada para un MOSFET 4H-SiC de 1,2 kV utilizando un pozo P profundo implementado mediante implantación de canal. 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. y Sung, W. P MOSFET de SiC 4H de 1,2 kVKim, D. y Sung, V. Tolerancia mejorada al cortocircuito de MOSFET 4H-SiC de 1,2 kV utilizando pozos P profundos mediante implantación de canal.Dispositivos electrónicos IEEE Lett. 42, 1822–1825 (2021).
Skowronski M. et al. Movimiento de defectos mejorado por recombinación en diodos pn de 4H-SiC con polarización directa. J. Application. physics. 92, 4699–4704 (2002).
Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. y Rowland, LB Conversión de dislocaciones en epitaxia de carburo de silicio 4H. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. y Rowland, LB Conversión de dislocaciones en epitaxia de carburo de silicio 4H.Ha S., Meszkowski P., Skowronski M. y Rowland LB Transformación de dislocación durante la epitaxia de carburo de silicio 4H. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. y Rowland, LB 4H 碳化硅外延中的位错转换. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. y Rowland, LB 4H Ha, S., Meszkowski, P., Skowronski, M. y Rowland, LBTransición de dislocación 4H en epitaxia de carburo de silicio.J. Crystal. Crecimiento 244, 257–266 (2002).
Skowronski, M. y Ha, S. Degradación de dispositivos bipolares basados en carburo de silicio hexagonal. Skowronski, M. y Ha, S. Degradación de dispositivos bipolares basados en carburo de silicio hexagonal.Skowronski M. y Ha S. Degradación de dispositivos bipolares hexagonales basados en carburo de silicio. Skowronski, M. & Ha, S. 六方碳化硅基双极器件的降解. Skowronski M. y Ha S.Skowronski M. y Ha S. Degradación de dispositivos bipolares hexagonales basados en carburo de silicio.J. Aplicación. Física 99, 011101 (2006).
Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. y Ryu, S.-H. Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. y Ryu, S.-H.Agarwal A., Fatima H., Heini S. y Ryu S.-H. Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. y Ryu, S.-H. Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. y Ryu, S.-H.Agarwal A., Fatima H., Heini S. y Ryu S.-H.Un nuevo mecanismo de degradación para MOSFET de potencia de SiC de alto voltaje. IEEE Electronic Devices Lett. 28, 587–589 (2007).
Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ y Hobart, KD Sobre la fuerza impulsora del movimiento de fallas de apilamiento inducido por recombinación en 4H–SiC. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ y Hobart, KD Sobre la fuerza impulsora del movimiento de falla de apilamiento inducido por recombinación en 4H-SiC.Caldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ y Hobart, KD Sobre la fuerza impulsora del movimiento de falla de apilamiento inducido por recombinación en 4H-SiC. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ y Hobart, KD. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ y Hobart, KDCaldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ y Hobart, KD, Sobre la fuerza impulsora del movimiento de falla de apilamiento inducido por recombinación en 4H-SiC.J. Aplicación. Física. 108, 044503 (2010).
Iijima, A. y Kimoto, T. Modelo de energía electrónica para la formación de fallas de apilamiento Shockley individuales en cristales de 4H-SiC. Iijima, A. y Kimoto, T. Modelo de energía electrónica para la formación de fallas de apilamiento Shockley individuales en cristales de 4H-SiC.Iijima, A. y Kimoto, T. Modelo de energía electrónica de formación de defectos individuales del empaquetamiento de Shockley en cristales de 4H-SiC. 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. y Kimoto, T. Modelo de energía electrónica de la formación de una única falla de apilamiento Shockley en un cristal de 4H-SiC.Iijima, A. y Kimoto, T. Modelo de energía electrónica de formación de empaquetamiento de Shockley de defecto único en cristales de 4H-SiC.J. Aplicación. Física 126, 105703 (2019).
Iijima, A. y Kimoto, T. Estimación de la condición crítica para la expansión/contracción de fallas de apilamiento Shockley individuales en diodos PiN 4H-SiC. Iijima, A. y Kimoto, T. Estimación de la condición crítica para la expansión/contracción de fallas de apilamiento Shockley individuales en diodos PiN 4H-SiC.Iijima, A. y Kimoto, T. Estimación del estado crítico para la expansión/compresión de defectos de empaquetamiento de Shockley individuales en diodos PiN de 4H-SiC. 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. y Kimoto, T. Estimación de las condiciones de expansión/contracción de una sola capa de apilamiento Shockley en diodos PiN de 4H-SiC.Iijima, A. y Kimoto, T. Estimación de las condiciones críticas para la expansión/compresión del empaquetamiento Shockley de un solo defecto en diodos PiN 4H-SiC.Física de aplicaciones Wright. 116, 092105 (2020).
Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. y Ohtani, N. Modelo de acción de pozo cuántico para la formación de una única falla de apilamiento Shockley en un cristal de 4H-SiC en condiciones de no equilibrio. Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. y Ohtani, N. Modelo de acción de pozo cuántico para la formación de una única falla de apilamiento Shockley en un cristal de 4H-SiC en condiciones de no equilibrio.Mannen Y., Shimada K., Asada K. y Otani N. Un modelo de pozo cuántico para la formación de una única falla de apilamiento Shockley en un cristal 4H-SiC en condiciones de no equilibrio.Mannen Y., Shimada K., Asada K. y Otani N. Modelo de interacción de pozos cuánticos para la formación de fallas de apilamiento de Shockley individuales en cristales de 4H-SiC en condiciones de no equilibrio. J. Application. physics. 125, 085705 (2019).
Galeckas, A., Linnros, J. y Pirouz, P. Fallas de apilamiento inducidas por recombinación: evidencia de un mecanismo general en SiC hexagonal. Galeckas, A., Linnros, J. y Pirouz, P. Fallas de apilamiento inducidas por recombinación: evidencia de un mecanismo general en SiC hexagonal.Galeckas, A., Linnros, J. y Pirouz, P. Defectos de empaquetamiento inducidos por recombinación: evidencia de un mecanismo común en SiC hexagonal. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Galeckas, A., Linnros, J. y Pirouz, P. Evidencia del mecanismo general de la capa de apilamiento por inducción compuesta: SiC.Galeckas, A., Linnros, J. y Pirouz, P. Defectos de empaquetamiento inducidos por recombinación: evidencia de un mecanismo común en SiC hexagonal.Física Pastor Wright. 96, 025502 (2006).
Ishikawa, Y., Sudo, M., Yao, Y.-Z., Sugawara, Y. y Kato, M. Expansión de una única falla de apilamiento de Shockley en una capa epitaxial de 4H-SiC (11 2 ¯0) causada por irradiación con haz de electrones.Ishikawa, Y., M. Sudo, Irradiación del haz Y.-Z.Ishikawa, Y., Sudo M., Y.-Z Psicología.Caja, Ю., М. Судо, Y.-Z Chem., J. Chem., 123, 225101 (2018).
Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. y Kimoto, T. Observación de la recombinación de portadores en fallas de apilamiento de Shockley individuales y en dislocaciones parciales en 4H-SiC. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. y Kimoto, T. Observación de la recombinación de portadores en fallas de apilamiento de Shockley individuales y en dislocaciones parciales en 4H-SiC.Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. y Kimoto T. Observación de la recombinación de portadores en defectos de empaquetamiento de Shockley individuales y dislocaciones parciales en 4H-SiC. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. y Kimoto, T. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. y Kimoto, T.Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. y Kimoto T. Observación de la recombinación de portadores en defectos de empaquetamiento de Shockley individuales y dislocaciones parciales en 4H-SiC.J. Aplicación. Física 124, 095702 (2018).
Kimoto, T. y Watanabe, H. Ingeniería de defectos en tecnología de SiC para dispositivos de potencia de alto voltaje. Kimoto, T. y Watanabe, H. Ingeniería de defectos en tecnología de SiC para dispositivos de potencia de alto voltaje.Kimoto, T. y Watanabe, H. Desarrollo de defectos en la tecnología de SiC para dispositivos de potencia de alto voltaje. Kimoto, T. & Watanabe, H. 用于高压功率器件的SiC 技术中的缺陷工程. Kimoto, T. y Watanabe, H. Ingeniería de defectos en tecnología de SiC para dispositivos de potencia de alto voltaje.Kimoto, T. y Watanabe, H. Desarrollo de defectos en la tecnología de SiC para dispositivos de potencia de alto voltaje.Física de aplicaciones Express 13, 120101 (2020).
Zhang, Z. y Sudarshan, TS Epitaxia libre de dislocaciones del plano basal de carburo de silicio. Zhang, Z. y Sudarshan, TS Epitaxia libre de dislocaciones del plano basal de carburo de silicio.Zhang Z. y Sudarshan TS Epitaxia sin dislocaciones de carburo de silicio en el plano basal. Zhang, Z. y Sudarshan, TS 碳化硅基面无位错外延. Zhang, Z. y Sudarshan, TSZhang Z. y Sudarshan TS Epitaxia sin dislocaciones de planos basales de carburo de silicio.Declaración. Física. Wright. 87, 151913 (2005).
Zhang, Z., Moulton, E. y Sudarshan, TS Mecanismo de eliminación de dislocaciones del plano basal en películas delgadas de SiC mediante epitaxia sobre un sustrato grabado. Zhang, Z., Moulton, E. y Sudarshan, TS Mecanismo de eliminación de dislocaciones del plano basal en películas delgadas de SiC mediante epitaxia sobre un sustrato grabado.Zhang Z., Moulton E. y Sudarshan TS Mecanismo de eliminación de dislocaciones del plano base en películas delgadas de SiC por epitaxia sobre un sustrato grabado. Zhang, Z., Moulton, E. y Sudarshan, TS SiC 薄膜中基面位错的机制. Zhang, Z., Moulton, E. y Sudarshan, TS El mecanismo de eliminación de la película delgada de SiC mediante el grabado del sustrato.Zhang Z., Moulton E. y Sudarshan TS Mecanismo de eliminación de dislocaciones del plano base en películas delgadas de SiC por epitaxia sobre sustratos grabados.Física de aplicaciones Wright. 89, 081910 (2006).
Shtalbush RE et al. La interrupción del crecimiento provoca una disminución de las dislocaciones del plano basal durante la epitaxia de 4H-SiC. Declaración. Física. Wright. 94, 041916 (2009).
Zhang, X. y Tsuchida, H. Conversión de dislocaciones del plano basal en dislocaciones de borde roscado en epicapas de 4H-SiC mediante recocido a alta temperatura. Zhang, X. y Tsuchida, H. Conversión de dislocaciones del plano basal en dislocaciones de borde roscado en epicapas de 4H-SiC mediante recocido a alta temperatura.Zhang, X. y Tsuchida, H. Transformación de dislocaciones del plano basal en dislocaciones de borde de rosca en capas epitaxiales de 4H-SiC mediante recocido a alta temperatura. Zhang, X. y Tsuchida, H. Zhang, X. y Tsuchida, H. 通过高温退火将4H-SiCZhang, X. y Tsuchida, H. Transformación de dislocaciones del plano base en dislocaciones del borde del filamento en capas epitaxiales de 4H-SiC mediante recocido a alta temperatura.J. Aplicación. Física. 111, 123512 (2012).
Song, H. y Sudarshan, TS Conversión de dislocación del plano basal cerca de la interfaz epicapa/sustrato en el crecimiento epitaxial de 4H–SiC 4° fuera del eje. Song, H. y Sudarshan, TS Conversión de dislocación del plano basal cerca de la interfaz epicapa/sustrato en el crecimiento epitaxial de 4H–SiC 4° fuera del eje.Song, H. y Sudarshan, TS Transformación de dislocaciones del plano basal cerca de la interfaz capa epitaxial/sustrato durante el crecimiento epitaxial fuera del eje de 4H–SiC. Song, H. y Sudarshan, TS 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. Song, H. y Sudarshan, TS 在4° 离轴4H-SiC Song, H. y Sudarshan, TSTransición de dislocación planar del sustrato cerca del límite capa epitaxial/sustrato durante el crecimiento epitaxial de 4H-SiC fuera del eje 4°.J. Crystal. Crecimiento 371, 94–101 (2013).
Konishi, K. et al. A alta corriente, la propagación de la falla de apilamiento por dislocación del plano basal en capas epitaxiales de 4H-SiC se transforma en dislocaciones en el borde del filamento. J. Application. physics. 114, 014504 (2013).
Konishi, K. et al. Diseño de capas epitaxiales para MOSFET de SiC bipolares no degradables mediante la detección de sitios de nucleación de fallas de apilamiento extendido en el análisis topográfico operacional de rayos X. AIP Advanced 12, 035310 (2022).
Lin, S. et al. Influencia de la estructura de dislocación del plano basal en la propagación de una falla de apilamiento de tipo Shockley durante la descomposición de la corriente directa en diodos pin de 4H-SiC. Japón. J. Application. physics. 57, 04FR07 (2018).
Tahara, T., et al. La corta vida útil de los portadores minoritarios en epicapas de 4H-SiC ricas en nitrógeno se utiliza para suprimir fallas de apilamiento en diodos PiN. J. Application. physics. 120, 115101 (2016).
Tahara, T. et al. Dependencia de la concentración de portadores inyectados en la propagación de fallas de apilamiento Shockley individuales en diodos PiN de 4H-SiC. J. Application. Physics 123, 025707 (2018).
Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. y Kato, M. Sistema FCA microscópico para la medición de la vida útil del portador resuelto en profundidad en SiC. Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. y Kato, M. Sistema FCA microscópico para la medición de la vida útil del portador resuelto en profundidad en SiC.Mei, S., Tawara, T., Tsuchida, H. y Kato, M. Sistema microscópico FCA para mediciones de vida útil de portadores resueltas en profundidad en carburo de silicio. Mae, S.、Tawara, T.、Tsuchida, H. & Kato, M. Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. y Kato, M. Para el sistema FCA de medición de vida útil de SiC de profundidad media.Mei S., Tawara T., Tsuchida H. y Kato M. Sistema Micro-FCA para mediciones de vida útil de portadores resueltas en profundidad en carburo de silicio.Foro de Ciencias del Alma Mater 924, 269–272 (2018).
Hirayama, T. et al. La distribución en profundidad de la vida útil de los portadores en capas epitaxiales gruesas de 4H-SiC se midió de forma no destructiva utilizando la resolución temporal de la absorción de portadores libres y la luz cruzada. Switch to science. meter. 91, 123902 (2020).
Hora de publicación: 06-nov-2022
