Kiitos vierailustasi Nature.comissa. Käyttämässäsi selainversiossa on rajoitettu CSS-tuki. Parhaan kokemuksen saamiseksi suosittelemme käyttämään päivitettyä selainta (tai poistamaan Yhteensopivuustila käytöstä Internet Explorerissa). Sillä välin varmistaaksemme jatkuvan tuen hahmonnamme sivuston ilman tyylejä ja JavaScriptiä.
4H-SiC on kaupallistettu tehopuolijohdelaitteiden materiaalina. 4H-SiC-laitteiden pitkän aikavälin luotettavuus on kuitenkin esteenä niiden laajalle käytölle, ja 4H-SiC-laitteiden tärkein luotettavuusongelma on bipolaarinen hajoaminen. Tämä heikkeneminen johtuu yhdestä Shockley-pinoamisvirheestä (1SSF), joka leviää 4H-SiC-kiteissä olevien perustason dislokaatioihin. Tässä ehdotamme menetelmää 1SSF:n laajenemisen estämiseksi implantoimalla protoneja 4H-SiC-epitaksiaalisille kiekkoille. Protoni-istutuksella varustetuille kiekoille valmistetut PiN-diodit osoittivat samat virta-jännite-ominaisuudet kuin diodit, joissa ei ollut protoni-istutusta. Sitä vastoin 1SSF:n laajeneminen vaimenee tehokkaasti protoni-istutetussa PiN-diodissa. Siten protonien istuttaminen 4H-SiC-epitaksiaalisiin kiekkoihin on tehokas menetelmä 4H-SiC-tehopuolijohdelaitteiden kaksisuuntaisen hajoamisen estämiseksi samalla, kun laitteen suorituskyky säilyy. Tämä tulos edistää erittäin luotettavien 4H-SiC-laitteiden kehitystä.
Piikarbidi (SiC) tunnetaan laajalti puolijohdemateriaalina suuritehoisissa, korkeataajuisissa puolijohdelaitteissa, jotka voivat toimia ankarissa ympäristöissä1. SiC-polytyyppejä on monia, joista 4H-SiC:llä on erinomaiset puolijohdelaitteen fysikaaliset ominaisuudet, kuten korkea elektronien liikkuvuus ja voimakas läpilyöntisähkökenttä2. 4H-SiC-kiekkoja, joiden halkaisija on 6 tuumaa, myydään tällä hetkellä ja niitä käytetään tehopuolijohdelaitteiden massatuotantoon3. Sähköajoneuvojen ja junien vetojärjestelmät valmistettiin käyttämällä 4H-SiC4.5 tehopuolijohdelaitteita. 4H-SiC-laitteet kärsivät kuitenkin edelleen pitkäaikaisista luotettavuusongelmista, kuten dielektrinen rikkoutuminen tai oikosulkuluotettavuus,6,7 joista yksi tärkeimmistä luotettavuusongelmista on bipolaarinen heikkeneminen2,8,9,10,11. Tämä kaksisuuntainen hajoaminen havaittiin yli 20 vuotta sitten, ja se on ollut pitkään ongelma piikarbidilaitteiden valmistuksessa.
Bipolaarisen hajoamisen aiheuttaa yksi Shockley-pinovirhe (1SSF) 4H-SiC-kiteissä, joissa on perustason dislokaatioita (BPD), jotka etenevät rekombinaatiolla tehostetulla dislokaatioliukulla (REDG)12,13,14,15,16,17,18,19. Siksi, jos BPD-laajeneminen tukahdutetaan 1SSF:ksi, 4H-SiC-teholaitteita voidaan valmistaa ilman bipolaarista hajoamista. Useiden menetelmien on raportoitu estävän BPD:n etenemistä, kuten BPD to Thread Edge Dislocation (TED) -muunnos 20,21,22,23,24. Uusimmissa SiC epitaksiaalisissa kiekoissa BPD on pääasiassa läsnä substraatissa eikä epitaksiaalisessa kerroksessa, koska BPD muuttuu TED:ksi epitaksiaalisen kasvun alkuvaiheessa. Tästä syystä jäljellä oleva bipolaarisen hajoamisen ongelma on BPD:n jakautuminen substraatissa 25, 26, 27. "Yhdistelmävahvistuskerroksen" lisäämistä ajelehtivan kerroksen ja alustan väliin on ehdotettu tehokkaaksi menetelmäksi estää BPD:n laajeneminen substraatissa28, 29, 30, 31. Tämä kerros lisää elektroni-reikäparin rekombinaation todennäköisyyttä epitaksiaalinen kerros ja SiC-substraatti. Elektroni-reikäparien määrän vähentäminen vähentää REDG:n käyttövoimaa BPD:hen substraatissa, joten komposiittivahvistuskerros voi tukahduttaa bipolaarisen hajoamisen. On huomattava, että kerroksen lisääminen aiheuttaa lisäkustannuksia kiekkojen valmistuksessa ja ilman kerroksen asettamista on vaikea vähentää elektroni-reikäparien määrää ohjaamalla vain kantoaineen käyttöikää. Siksi on edelleen vahva tarve kehittää muita vaimennusmenetelmiä paremman tasapainon saavuttamiseksi laitteen valmistuskustannusten ja tuoton välillä.
Koska BPD:n laajentaminen 1SSF:ksi vaatii osittaisten dislokaatioiden (PD:iden) liikkumista, PD:n kiinnittäminen on lupaava lähestymistapa kaksisuuntaisen hajoamisen estämiseen. Vaikka metalliepäpuhtauksien aiheuttamaa PD-kiinnitystä on raportoitu, 4H-SiC-substraattien FPD:t sijaitsevat yli 5 μm:n etäisyydellä epitaksiaalikerroksen pinnasta. Lisäksi koska minkä tahansa metallin diffuusiokerroin piikarbidissa on hyvin pieni, metalliepäpuhtauksien on vaikea diffundoitua alustaan34. Metallien suhteellisen suuresta atomimassasta johtuen metallien ioni-istutus on myös vaikeaa. Sitä vastoin vedyn, kevyimmän alkuaineen, ioneja (protoneja) voidaan istuttaa 4H-SiC:iin yli 10 µm:n syvyyteen käyttämällä MeV-luokan kiihdytintä. Siksi, jos protoni-istutus vaikuttaa PD:n kiinnittymiseen, sitä voidaan käyttää estämään BPD:n etenemistä substraatissa. Protoni-istutus voi kuitenkin vahingoittaa 4H-SiC:tä ja heikentää laitteen suorituskykyä37,38,39,40.
Protoni-istutuksesta johtuvan laitteen heikkenemisen voittamiseksi vaurioiden korjaamiseen käytetään korkean lämpötilan hehkutusta, joka on samanlainen kuin hehkutusmenetelmä, jota yleisesti käytetään akseptori-ioni-istutuksen jälkeen laitekäsittelyssä1, 40, 41, 42. Vaikka sekundaari-ionimassaspektrometria (SIMS)43 on raportoitu vedyn diffuusio korkean lämpötilan hehkutuksesta, on mahdollista, että vain vetyatomien tiheys lähellä FD:tä ei riitä havaitsemaan PR:n kiinnittymistä SIMS: n avulla. Siksi tässä tutkimuksessa istutimme protoneja 4H-SiC-epitaksiaalisiin kiekkoihin ennen laitteen valmistusprosessia, mukaan lukien korkean lämpötilan hehkutus. Käytimme PiN-diodeja kokeellisina laiterakenteina ja valmistimme ne protoni-istutetuille 4H-SiC-epitaksiaalisille kiekkoille. Sitten tarkkailimme volttiampeeriominaisuuksia tutkiaksemme protoniruiskutuksen aiheuttamaa laitteen suorituskyvyn heikkenemistä. Myöhemmin havaitsimme 1SSF:n laajenemista elektroluminesenssikuvissa (EL) sen jälkeen, kun olimme syöttäneet sähköjännitteen PiN-diodiin. Lopuksi vahvistimme protoniruiskeen vaikutuksen 1SSF:n laajenemisen tukahduttamiseen.
Kuvassa Kuvassa 1 on esitetty PiN-diodien virta-jännite-ominaisuudet (CVC) huoneenlämmössä alueilla, joissa on protoni-istutusta ja ilman sitä ennen pulssivirtaa. Protoniinjektiolla varustetut PiN-diodit osoittavat samankaltaisia tasasuuntausominaisuuksia kuin diodeilla ilman protoniruiskutusta, vaikka IV-ominaisuudet jaetaan diodien kesken. Injektioolosuhteiden välisen eron osoittamiseksi piirroimme jännitetaajuuden myötäsuuntaisella virrantiheydellä 2,5 A/cm2 (vastaten 100 mA) tilastollisena käyränä kuvan 2 mukaisesti. Myös normaalijakauman aproksimoitu käyrä on esitetty. katkoviivalla. linja. Kuten käyrien huipuista voidaan nähdä, päällekytkentävastus kasvaa hieman protoniannoksilla 1014 ja 1016 cm-2, kun taas PiN-diodilla protoniannoksella 1012 cm-2 on lähes samat ominaisuudet kuin ilman protoni-istutusta. . Suoritimme myös protoni-istutuksen PiN-diodien valmistuksen jälkeen, joilla ei ollut tasaista elektroluminesenssia protoni-istutuksen aiheuttaman vaurion vuoksi, kuten kuvassa S1 on kuvattu aiemmissa tutkimuksissa 37, 38, 39. Siksi hehkutus 1600 °C:ssa Al-ionien implantaation jälkeen on välttämätön prosessi laitteiden valmistamiseksi, jotka aktivoivat Al-akseptorin, joka voi korjata protoni-istutuksen aiheuttamat vauriot, mikä tekee CVC:istä samat implantoitujen ja istuttamattomien protoni-PiN-diodien välillä. . Käänteinen virran taajuus -5 V:ssa on myös esitetty kuvassa S2, protoniruiskutuksen kanssa ja ilman diodien välillä ei ole merkittävää eroa.
PiN-diodien volttiampeeriominaisuudet ruiskutetuilla protoneilla ja ilman niitä huoneenlämpötilassa. Selite kertoo protonien annoksen.
Jännitetaajuus tasavirralla 2,5 A/cm2 PiN-diodeille, joissa on injektoituja ja injektoimattomia protoneja. Pisteviiva vastaa normaalijakaumaa.
Kuvassa Kuva 3 esittää EL-kuvaa PiN-diodista, jonka virrantiheys on 25 A/cm2 jännitteen jälkeen. Ennen pulssivirran kuormitusta diodin tummia alueita ei havaittu, kuten kuvassa 3. C2. Kuitenkin, kuten kuvasta näkyy. Kuvassa 3a PiN-diodissa ilman protoni-istutusta havaittiin useita tummia raidallisia alueita vaaleilla reunoilla sähköjännitteen kytkemisen jälkeen. Tällaisia sauvan muotoisia tummia alueita havaitaan EL-kuvissa 1SSF:lle, joka ulottuu BPD:stä substraatissa 28, 29. Sen sijaan PiN-diodeissa, joissa oli istutettuja protoneja, havaittiin joitain laajennettuja pinoamisvirheitä, kuten kuvassa 3b–d. Röntgentopografiaa käyttämällä vahvistimme PR:iden läsnäolon, jotka voivat siirtyä BPD:stä substraatille PiN-diodin koskettimien kehällä ilman protoniinjektiota (kuva 4: tämä kuva poistamatta yläelektrodia (kuvattu, PR). Elektrodien alla ei näy). tummat alueet (ajassa vaihtelevat EL-kuvat PiN-diodeista ilman protoniinjektiota ja istutettuina 1014 cm-2:een) näkyvät myös lisätiedoissa.
EL-kuvat PiN-diodeista 25 A/cm2 2 tunnin sähköisen rasituksen jälkeen (a) ilman protoni-istutusta ja implantoiduilla annoksilla (b) 1012 cm-2, (c) 1014 cm-2 ja (d) 1016 cm-2 protonit.
Laskimme laajennetun 1SSF:n tiheyden laskemalla tummia alueita kirkkailla reunoilla kolmessa PiN-diodissa kullekin olosuhteelle, kuten kuvassa 5. Laajennetun 1SSF:n tiheys pienenee protoniannoksen kasvaessa ja jopa annoksella 1012 cm-2, laajennetun 1SSF:n tiheys on huomattavasti pienempi kuin istuttamattomassa PiN-diodissa.
SF PiN -diodien suurentuneet tiheydet protoni-istutuksella ja ilman sitä pulssivirralla kuormituksen jälkeen (jokaisessa tilassa oli kolme ladattua diodia).
Kantoaineen käyttöiän lyhentäminen vaikuttaa myös laajenemisen estoon, ja protoniruiskutus lyhentää kantoaineen käyttöikää32,36. Olemme havainneet kantajan elinikää 60 µm paksussa epitaksiaalisessa kerroksessa, jossa injektoidut protonit ovat 1014 cm-2. Alkuperäisestä kantajan käyttöiästä, vaikka implantti pienentää arvoa ~10 %:iin, myöhempi hehkutus palauttaa sen ~50 %:iin, kuten kuvassa S7 esitetään. Siksi protoni-istutuksen vuoksi lyhentynyt kantoaineen käyttöikä palautetaan korkeassa lämpötilassa tapahtuvalla hehkutuksella. Vaikka kantoaallon käyttöiän 50 % lyheneminen estää myös pinoamisvikojen leviämisen, IV–V-ominaisuudet, jotka ovat tyypillisesti riippuvaisia kantoaallon kestosta, osoittavat vain pieniä eroja ruiskutettujen ja istuttamattomien diodien välillä. Siksi uskomme, että PD-ankkuroinnilla on rooli 1SSF:n laajenemisen estämisessä.
Vaikka SIMS ei havainnut vetyä lämpökäsittelyn jälkeen 1600 °C:ssa, kuten aikaisemmissa tutkimuksissa on raportoitu, havaitsimme protoni-istutuksen vaikutuksen 1SSF:n laajenemisen vaimentamiseen, kuten kuvista 1 ja 4 esitetään. 3, 4. Siksi uskomme, että PD on ankkuroitu vetyatomiin, joiden tiheys on alle SIMS:n havaitsemisrajan (2 × 1016 cm-3) tai implantaation aiheuttamiin pistevirheisiin. On huomattava, että emme ole vahvistaneet 1SSF:n pidentymisen aiheuttamaa on-state-resistanssin kasvua aaltovirran kuormituksen jälkeen. Tämä voi johtua prosessimme avulla tehdyistä epätäydellisistä ohmista kosketuksista, jotka poistetaan lähitulevaisuudessa.
Lopuksi kehitimme sammutusmenetelmän BPD:n laajentamiseksi 1SSF:ään 4H-SiC PiN-diodeissa protoni-istutuksella ennen laitteen valmistusta. I–V-ominaiskäyrän heikkeneminen protoni-istutuksen aikana on merkityksetöntä, varsinkin 1012 cm–2:n protoniannoksella, mutta 1SSF:n laajenemista estävä vaikutus on merkittävä. Vaikka tässä tutkimuksessa valmistimme 10 µm paksuja PiN-diodeja protoni-istutuksella 10 µm:n syvyyteen, on silti mahdollista edelleen optimoida implantaatio-olosuhteita ja soveltaa niitä muun tyyppisten 4H-SiC-laitteiden valmistukseen. Laitteen valmistuksen lisäkustannuksia protoni-istutuksen aikana tulisi harkita, mutta ne ovat samanlaiset kuin alumiini-ioni-istutuksesta, joka on 4H-SiC-teholaitteiden tärkein valmistusprosessi. Siten protoni-istutus ennen laitteen käsittelyä on mahdollinen menetelmä 4H-SiC-kaksinapaisten teholaitteiden valmistamiseksi ilman degeneraatiota.
Näytteenä käytettiin 4 tuuman n-tyypin 4H-SiC kiekkoa, jonka epitaksiaalinen kerrospaksuus oli 10 µm ja luovuttajan dopingpitoisuus 1 × 1016 cm–3. Ennen laitteen prosessointia H+-ionit istutettiin levyyn 0,95 MeV:n kiihtyvyysenergialla huoneenlämpötilassa noin 10 μm:n syvyyteen normaalissa kulmassa levyn pintaan nähden. Protoni-istutuksen aikana käytettiin levyllä olevaa maskia, ja levyllä oli osia ilman protoniannoksia ja joiden protoniannos oli 1012, 1014 tai 1016 cm-2. Sitten Al-ioneja, joiden protoniannokset olivat 1020 ja 1017 cm–3, istutettiin koko kiekon päälle 0–0,2 µm:n syvyyteen ja 0,2–0,5 µm:n etäisyydelle pinnasta, minkä jälkeen hehkutettiin 1600 °C:ssa hiilikupun muodostamiseksi. muodostaa ap-kerroksen. -tyyppi. Myöhemmin substraatin puolelle kerrostettiin takapuolen Ni-kosketin, kun taas epitaksiaalisen kerroksen puolelle kerrostettiin 2,0 mm × 2,0 mm kampamainen Ti/Al-etupuolen kontakti, joka muodostettiin fotolitografialla ja kuorintaprosessilla. Lopuksi kontaktihehkutus suoritetaan 700 °C:n lämpötilassa. Leikattuamme kiekon siruiksi suoritimme jännityksen karakterisoinnin ja levityksen.
Valmistettujen PiN-diodien IV-ominaisuudet tarkkailtiin käyttämällä puolijohdeparametrianalysaattoria HP4155B. Sähköisenä jännityksenä syötettiin 10 millisekunnin pulssivirta 212,5 A/cm2 2 tunnin ajaksi taajuudella 10 pulssia/s. Kun valitsimme pienemmän virrantiheyden tai taajuuden, emme havainneet 1SSF-laajenemista edes PiN-diodissa ilman protoniinjektiota. Käytetyn sähköjännitteen aikana PiN-diodin lämpötila on noin 70°C ilman tarkoituksellista kuumennusta, kuten kuvasta S8 näkyy. Elektroluminesenssikuvat saatiin ennen ja jälkeen sähkörasituksen virrantiheydellä 25 A/cm2. Synkrotroniheijastuksen laiduntuvan ilmaantuvuuden röntgentopografia käyttämällä monokromaattista röntgensädettä (λ = 0,15 nm) Aichin synkrotronisäteilykeskuksessa, ag-vektori BL8S2:ssa on -1-128 tai 11-28 (katso lisätietoja viite 44) . ).
Jännitetaajuus eteenpäin virrantiheydellä 2,5 A/cm2 erotetaan 0,5 V:n välein kuvassa 1. 2 PiN-diodin kunkin tilan CVC:n mukaan. Jännityksen Vave keskiarvosta ja jännityksen keskihajonnasta σ piirrämme normaalijakauman käyrän katkoviivan muodossa kuvassa 2 käyttämällä seuraavaa yhtälöä:
Werner, MR & Fahrner, WR Katsaus materiaaleista, mikrosensoreista, järjestelmistä ja laitteista korkeissa lämpötiloissa ja ankarissa ympäristöissä. Werner, MR & Fahrner, WR Katsaus materiaaleista, mikrosensoreista, järjestelmistä ja laitteista korkeissa lämpötiloissa ja ankarissa ympäristöissä.Werner, MR ja Farner, WR Yleiskatsaus materiaaleista, mikroantureista, järjestelmistä ja laitteista sovelluksiin korkeissa lämpötiloissa ja ankarissa ympäristöissä. Werner, MR & Fahrner, WR 对用于高温和恶劣环境应用的材料、微传感器、系统和设备的耂 Werner, MR & Fahrner, WR Katsaus materiaaleista, mikrosensoreista, järjestelmistä ja laitteista korkeisiin lämpötiloihin ja haitallisiin ympäristösovelluksiin.Werner, MR ja Farner, WR Yleiskatsaus materiaaleista, mikroantureista, järjestelmistä ja laitteista sovelluksiin korkeissa lämpötiloissa ja ankarissa olosuhteissa.IEEE Trans. Teollisuuselektroniikka. 48, 249–257 (2001).
Kimoto, T. & Cooper, JA Piikarbiditeknologian perusteet Piikarbiditekniikan perusteet: Kasvu, karakterisointi, laitteet ja sovellukset, Voi. Kimoto, T. & Cooper, JA Piikarbiditeknologian perusteet Piikarbiditekniikan perusteet: Kasvu, karakterisointi, laitteet ja sovellukset, Voi.Kimoto, T. ja Cooper, JA Piikarbiditekniikan perusteet Piikarbiditekniikan perusteet: Kasvu, ominaisuudet, laitteet ja sovellukset Voi. 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® Piiteknologian perusta Carbon® Piiteknologian perusta: kasvu, kuvaus, laitteet ja sovellusmäärät.Kimoto, T. ja Cooper, J. Piikarbiditekniikan perusteet Piikarbiditekniikan perusteet: Kasvu, ominaisuudet, laitteet ja sovellukset Voi.252 (Wiley Singapore Pte Ltd, 2014).
Veliadis, V. Piikarbidin laajamittainen kaupallistaminen: Status quo ja esteet, jotka on voitettava. alma mater. tiedettä. Forum 1062, 125–130 (2022).
Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Katsaus lämpöpakkaustekniikoihin autoteollisuuden tehoelektroniikkaan vetotarkoituksiin. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Katsaus lämpöpakkaustekniikoihin autoteollisuuden tehoelektroniikkaan vetotarkoituksiin.Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR ja Joshi, YK Katsaus lämpöpakkaustekniikoihin autojen tehoelektroniikkaan vetotarkoituksiin. 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 ja Joshi, YK Katsaus lämpöpakkausteknologiaan autojen tehoelektroniikkaan vetotarkoituksiin.J. Electron. Paketti. transsi. ASME 140, 1-11 (2018).
Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. SiC-käyttöisen vetojärjestelmän kehittäminen seuraavan sukupolven Shinkansen-suurnopeusjuniin. Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. SiC-käyttöisen vetojärjestelmän kehittäminen seuraavan sukupolven Shinkansen-suurnopeusjuniin.Sato K., Kato H. ja Fukushima T. Sovellettavan SiC-vetojärjestelmän kehittäminen seuraavan sukupolven Shinkansen-suurnopeuksille.Sato K., Kato H. ja Fukushima T. Vetojärjestelmän kehittäminen SiC-sovelluksiin seuraavan sukupolven suurnopeusjunien Shinkansen-junissa. Liite IEEJ J. Ind. 9, 453–459 (2020).
Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Haasteita toteuttaa erittäin luotettavia piikarbiditeholaitteita: SiC-kiekkojen nykytilanteesta ja ongelmista. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Haasteita toteuttaa erittäin luotettavia piikarbiditeholaitteita: SiC-kiekkojen nykytilanteesta ja ongelmista.Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. ja Okumura, H. Ongelmia erittäin luotettavien SiC-teholaitteiden toteutuksessa: alkaen nykytilasta ja piikiekkojen ongelmasta. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. 实现高可靠性SiC 功率器件的挑战：从SiC 晶圆的现犁 Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Haaste korkean luotettavuuden saavuttamiseksi piikarbiditeholaitteissa: SiC:ltä 晶圆的电视和问题设计。Senzaki J, Hayashi S, Yonezawa Y. ja Okumura H. Piikarbidiin perustuvien erittäin luotettavien teholaitteiden kehittämisen haasteet: katsaus piikarbidikiekkojen tilasta ja ongelmista.Vuoden 2018 IEEE International Symposium on Reliability Physics (IRPS) -tapahtumassa. (Senzaki, J. et ai. toim.) 3B.3-1-3B.3-6 (IEEE, 2018).
Kim, D. & Sung, W. Parannettu oikosulkujäykkyys 1,2 kV 4H-SiC MOSFETille käyttämällä syvää P-kuoppaa, joka on toteutettu kanavoivalla implantaatiolla. Kim, D. & Sung, W. Parannettu oikosulkujäykkyys 1,2 kV 4H-SiC MOSFETille käyttämällä syvää P-kuoppaa, joka on toteutettu kanavoivalla implantaatiolla.Kim, D. ja Sung, V. Parannettu oikosulkuimmuniteetti 1,2 kV:n 4H-SiC MOSFETille käyttämällä syvää P-kuoppaa, joka toteutetaan kanavaistutuksella. 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. ja Sung, V. Parannettu oikosulkutoleranssi 1,2 kV:n 4H-SiC MOSFET:illä käyttämällä syviä P-kuoppia kanavaistutuksella.IEEE Electronic Devices Lett. 42, 1822–1825 (2021).
Skowronski M. et ai. Rekombinaatiolla tehostettu vikojen liike eteenpäin esijännitetyissä 4H-SiC pn-diodeissa. J. Sovellus. fysiikka. 92, 4699–4704 (2002).
Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB Dislocation conversion in 4H piikarbidi epitaksi. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB Dislocation conversion in 4H piikarbidi epitaksi.Ha S., Meszkowski P., Skowronski M. ja Rowland LB Dislocation transformation during 4H piikarbidiepitaksia. 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, LBDislokaatiosiirtymä 4H piikarbidiepitaksissa.J. Crystal. Growth 244, 257–266 (2002).
Skowronski, M. & Ha, S. Hexagonal piikarbidipohjaisten bipolaaristen laitteiden hajoaminen. Skowronski, M. & Ha, S. Hexagonal piikarbidipohjaisten bipolaaristen laitteiden hajoaminen.Skowronski M. ja Ha S. Piikarbidiin perustuvien kuusikulmaisten bipolaaristen laitteiden hajoaminen. Skowronski, M. & Ha, S. 六方碳化硅基双极器件的降解. Skowronski M. & Ha S.Skowronski M. ja Ha S. Piikarbidiin perustuvien kuusikulmaisten bipolaaristen laitteiden hajoaminen.J. Sovellus. fysiikka 99, 011101 (2006).
Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. & Ryu, S.-H. Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. & Ryu, S.-H.Agarwal A., Fatima H., Heini S. ja Ryu S.-H. Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. & Ryu, S.-H. Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. & Ryu, S.-H.Agarwal A., Fatima H., Heini S. ja Ryu S.-H.Uusi huononemismekanismi korkeajännitteisille SiC-teho-MOSFETeille. IEEE Electronic Devices Lett. 28, 587–589 (2007).
Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD Rekombinaation aiheuttaman pinoamisvikaliikkeen liikkeellepaneva voima 4H–SiC:ssä. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD Rekombinaation aiheuttaman pinoamisvikaliikkeen liikkeellepaneva voima 4H-SiC:ssä.Caldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ ja Hobart, KD Rekombinaation aiheuttaman pinoamisvikaliikkeen liikkeellepaneva voima 4H-SiC:ssä. 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 ja Hobart, KD, Rekombinaation aiheuttaman pinoamisvikaliikkeen liikkeellepaneva voima 4H-SiC:ssä.J. Sovellus. fysiikka. 108, 044503 (2010).
Iijima, A. & Kimoto, T. Elektroninen energiamalli yksittäiselle Shockley-pinoamisvian muodostukselle 4H-SiC-kiteissä. Iijima, A. & Kimoto, T. Elektroninen energiamalli yksittäiselle Shockley-pinoamisvian muodostukselle 4H-SiC-kiteissä.Iijima, A. ja Kimoto, T. Shockley-pakkauksen yksittäisten vikojen muodostumisen elektronienergiamalli 4H-SiC-kiteissä. 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. Sähköinen energiamalli yksittäisen Shockley-pinoamisvian muodostumisesta 4H-SiC-kiteessä.Iijima, A. ja Kimoto, T. Elektroni-energia malli muodostumista yksittäinen vika Shockley pakkaus 4H-SiC kiteitä.J. Sovellus. fysiikka 126, 105703 (2019).
Iijima, A. & Kimoto, T. Arvio kriittisestä tilasta yksittäisten Shockley-pinoamisvikojen laajentumiselle/supistumiselle 4H-SiC PiN-diodeissa. Iijima, A. & Kimoto, T. Arvio kriittisestä tilasta yksittäisten Shockley-pinoamisvikojen laajentumiselle/supistumiselle 4H-SiC PiN-diodeissa.Iijima, A. ja Kimoto, T. 4H-SiC PiN-diodien yksittäisten Shockley-pakkausvirheiden laajenemisen/kompression kriittisen tilan arviointi. 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. Yhden Shockley-pinoamiskerroksen laajenemis-/kutistumisolosuhteiden arviointi 4H-SiC PiN-diodeissa.Iijima, A. ja Kimoto, T. Arvio kriittisten olosuhteiden laajenemisesta/kompressiosta yksivikapakkaukselle Shockley 4H-SiC PiN-diodeissa.sovellusfysiikka Wright. 116, 092105 (2020).
Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Kvanttikaivon toimintamalli yhden Shockley-pinoamisvian muodostukseen 4H-SiC-kiteessä epätasapainoisissa olosuhteissa. Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Kvanttikaivon toimintamalli yhden Shockley-pinoamisvian muodostukseen 4H-SiC-kiteessä epätasapainoisissa olosuhteissa.Mannen Y., Shimada K., Asada K. ja Otani N. Kvanttikuoppamalli yksittäisen Shockley-pinoamisvian muodostumiseen 4H-SiC-kiteessä epätasapainoisissa olosuhteissa.Mannen Y., Shimada K., Asada K. ja Otani N. Kvanttikaivon vuorovaikutusmalli yksittäisten Shockley-pinoamisvirheiden muodostumiseen 4H-SiC-kiteissä epätasapainoisissa olosuhteissa. J. Sovellus. fysiikka. 125, 085705 (2019).
Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Rekombinaation aiheuttamat pinoamisvirheet: todisteita yleisestä mekanismista kuusikulmainen SiC. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Rekombinaation aiheuttamat pinoamisvirheet: todisteita yleisestä mekanismista kuusikulmainen SiC.Galeckas, A., Linnros, J. ja Pirouz, P. Recombination-Induced Packing Defects: Evidence for a Common Mechanism in Hexagonal SiC. 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. Todisteet komposiitti-induktiopinoamiskerroksen yleisestä mekanismista: 六方SiC.Galeckas, A., Linnros, J. ja Pirouz, P. Recombination-Induced Packing Defects: Evidence for a Common Mechanism in Hexagonal SiC.fysiikan pastori Wright. 96, 025502 (2006).
Ishikawa, Y., Sudo, M., Yao, Y.-Z., Sugawara, Y. & Kato, M. Yhden Shockley-pinoamisvian laajeneminen elektronin aiheuttamassa 4H-SiC (11 2 ¯0) epitaksiaalisessa kerroksessa säteen säteilytys.Ishikawa, Y., M. Sudo, Y.-Z sädesäteilytys.Ishikawa, Y., Sudo M., Y.-Z Psychology.Laatikko, Ю., М. Судо, Y.-Z Chem., J. Chem., 123, 225101 (2018).
Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Havainnointi kantoaallon rekombinaatiosta yksittäisissä Shockley-pinoamisvirheissä ja osittaisissa dislokaatioissa 4H-SiC:ssä. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Havainnointi kantoaallon rekombinaatiosta yksittäisissä Shockley-pinoamisvirheissä ja osittaisissa dislokaatioissa 4H-SiC:ssä.Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. ja Kimoto T. Kantajan rekombinaation havainnointi Single Shockley Packing Dfects and Partial Dislocations in 4H-SiC. 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肯埀肯 Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. 单Shockley pinoaminen和4H-SiC osittainen 位错中载流子去生的可以。Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. ja Kimoto T. Kantajan rekombinaation havainnointi Single Shockley Packing Dfects and Partial Dislocations in 4H-SiC.J. Sovellus. fysiikka 124, 095702 (2018).
Kimoto, T. & Watanabe, H. Vikasuunnittelu piikarbiditekniikassa suurjänniteteholaitteille. Kimoto, T. & Watanabe, H. Vikasuunnittelu piikarbiditekniikassa suurjänniteteholaitteille.Kimoto, T. ja Watanabe, H. Suurjännitelaitteiden piikarbiditekniikan vikojen kehittäminen. 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. Vikasuunnittelu piikarbiditekniikassa suurjänniteteholaitteille.Kimoto, T. ja Watanabe, H. Suurjännitelaitteiden piikarbiditekniikan vikojen kehittäminen.sovellusfysiikka Express 13, 120101 (2020).
Zhang, Z. & Sudarshan, TS Piikarbidin perustason dislokaatiovapaa epitaksi. Zhang, Z. & Sudarshan, TS Piikarbidin perustason dislokaatiovapaa epitaksi.Zhang Z. ja Sudarshan TS Piikarbidin dislokaatiovapaa epitaksi perustasossa. Zhang, Z. & Sudarshan, TS 碳化硅基面无位错外延. Zhang, Z. & Sudarshan, TSZhang Z. ja Sudarshan TS Piikarbidin perustasojen dislokaatiovapaa epitaksi.lausunto. fysiikka. Wright. 87, 151913 (2005).
Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS Mekanismi tyvitason dislokaatioiden eliminoimiseksi SiC-ohutkalvoissa epitaksilla syövytetylle alustalle. Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS Mekanismi tyvitason dislokaatioiden eliminoimiseksi SiC-ohutkalvoissa epitaksilla syövytetylle alustalle.Zhang Z., Moulton E. ja Sudarshan TS Mekanismi perustason dislokaatioiden eliminoimiseksi SiC-ohutkalvoissa epitaksilla syövytetylle alustalle. 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 Mekanismi piikarbidin ohutkalvon poistamiseksi etsaamalla substraatti.Zhang Z., Moulton E. ja Sudarshan TS Mekanismi perustason dislokaatioiden eliminoimiseksi SiC-ohutkalvoissa epitaksilla syövytetyille substraateille.sovellusfysiikka Wright. 89, 081910 (2006).
Shtalbush RE et ai. Kasvun keskeytyminen johtaa tyvitason dislokaatioiden vähenemiseen 4H-SiC-epitaksian aikana. lausunto. fysiikka. Wright. 94, 041916 (2009).
Zhang, X. & Tsuchida, H. Muuntaminen perustason dislokaatioista kierteitysreunojen dislokaatioiksi 4H-SiC-epilayers korkean lämpötilan lämpökäsittelyllä. Zhang, X. & Tsuchida, H. Muuntaminen perustason dislokaatioista kierteitysreunojen dislokaatioiksi 4H-SiC-epilayers korkean lämpötilan lämpökäsittelyllä.Zhang, X. ja Tsuchida, H. Transformation perustason sijoiltaan kierteitykseksi reunan dislokaatioiksi 4H-SiC epitaksiaalisissa kerroksissa korkean lämpötilan lämpökäsittelyllä. 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. & Tsuchida, H. 通过高温退火将4H-SiCZhang, X. ja Tsuchida, H. Transformation perustason sijoiltaan hehkulangan reunan dislokaatioiksi 4H-SiC epitaksiaalisissa kerroksissa korkean lämpötilan lämpökäsittelyllä.J. Sovellus. fysiikka. 111, 123512 (2012).
Song, H. & Sudarshan, TS Perustason dislokaatiokonversio lähellä epikerroksen/substraatin rajapintaa epitaksiaalisessa kasvussa 4° off-axis 4H-SiC. Song, H. & Sudarshan, TS Perustason dislokaatiokonversio lähellä epikerroksen/substraatin rajapintaa epitaksiaalisessa kasvussa 4° off-axis 4H-SiC.Song, H. ja Sudarshan, TS Transformation perustason sijoiltaan lähellä epitaksiaalinen kerros / alustan rajapinnan aikana off-akselin epitaksiaalinen kasvu 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转捙 Song, H. & Sudarshan, TS 在4° 离轴4H-SiC Song, H. & Sudarshan, TSSubstraatin tasomainen dislokaatiosiirtymä lähellä epitaksiaalikerroksen/substraatin rajaa 4H-SiC:n epitaksiaalisen kasvun aikana 4°-akselin ulkopuolella.J. Crystal. Growth 371, 94–101 (2013).
Konishi, K. et ai. Suurella virralla perustason dislokaatiopinoutumisvian eteneminen 4H-SiC-epitaksiaalisissa kerroksissa muuttuu filamentin reunan dislokaatioiksi. J. Sovellus. fysiikka. 114, 014504 (2013).
Konishi, K. et ai. Suunnittele epitaksiaalikerrokset bipolaarisille hajoamattomille SiC MOSFET:eille havaitsemalla laajennetut pinoamisvikakohdat operatiivisessa röntgentopografisessa analyysissä. AIP Advanced 12, 035310 (2022).
Lin, S. et ai. Perustason dislokaatiorakenteen vaikutus yksittäisen Shockley-tyyppisen pinoamisvian etenemiseen 4H-SiC-nastadiodien myötävirran vaimenemisen aikana. Japani. J. Sovellus. fysiikka. 57, 04FR07 (2018).
Tahara, T., et ai. Typpeä sisältävien 4H-SiC-epikerrosten lyhyttä vähemmistökantajan käyttöikää käytetään pinoamisvirheiden vaimentamiseen PiN-diodeissa. J. Sovellus. fysiikka. 120, 115101 (2016).
Tahara, T. et ai. Injektoidun kantoaallon pitoisuuden riippuvuus yksittäisestä Shockley-pinoamisvian etenemisestä 4H-SiC PiN-diodeissa. J. Sovellus. Physics 123, 025707 (2018).
Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Mikroskooppinen FCA-järjestelmä syvyysresoluution kantoaallon eliniän mittaamiseen SiC:ssä. Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Mikroskooppinen FCA-järjestelmä syvyysresoluution kantoaallon eliniän mittaamiseen SiC:ssä.Mei, S., Tawara, T., Tsuchida, H. ja Kato, M. FCA Microscopic System for Depth-Resolved Carrier Lifetime Measurements in Silicon Carbide. 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 炂统 Mae, S.、Tawara, T.、Tsuchida, H. & Kato, M. For SiC medium-depth 分辨载流子lifetime mittaus的月微FCA system.Mei S., Tawara T., Tsuchida H. ja Kato M. Micro-FCA-järjestelmä syvyysresoluutioisiin kantoaallon eliniän mittauksiin piikarbidissa.alma mater science Forum 924, 269–272 (2018).
Hirayama, T. et ai. Kantajien eliniän syvyysjakauma paksuissa 4H-SiC-epitaksiaalisissa kerroksissa mitattiin tuhoamatta käyttämällä vapaan kantajan absorption ja ristikkäisen valon aikaresoluutiota. Vaihda tieteeseen. mittari. 91, 123902 (2020).
Postitusaika: 06.11.2022
