બાયપોલર ડિગ્રેડેશનને દૂર કરવા માટે પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશનનો ઉપયોગ કરીને 4H-SiC PiN ડાયોડમાં સ્ટેકીંગ ફોલ્ટ પ્રસારનું દમન.

Nature.com ની મુલાકાત લેવા બદલ આભાર. તમે જે બ્રાઉઝર વર્ઝનનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છો તેમાં મર્યાદિત CSS સપોર્ટ છે. શ્રેષ્ઠ અનુભવ માટે, અમે ભલામણ કરીએ છીએ કે તમે અપડેટેડ બ્રાઉઝરનો ઉપયોગ કરો (અથવા ઇન્ટરનેટ એક્સપ્લોરરમાં સુસંગતતા મોડને અક્ષમ કરો). તે દરમિયાન, સતત સપોર્ટ સુનિશ્ચિત કરવા માટે, અમે સાઇટને સ્ટાઇલ અને JavaScript વિના રેન્ડર કરીશું.
4H-SiC ને પાવર સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો માટે સામગ્રી તરીકે વ્યાપારીકરણ કરવામાં આવ્યું છે. જો કે, 4H-SiC ઉપકરણોની લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીયતા તેમના વ્યાપક ઉપયોગ માટે અવરોધ છે, અને 4H-SiC ઉપકરણોની સૌથી મહત્વપૂર્ણ વિશ્વસનીયતા સમસ્યા બાયપોલર ડિગ્રેડેશન છે. આ ડિગ્રેડેશન 4H-SiC સ્ફટિકોમાં બેઝલ પ્લેન ડિસલોકેશનના સિંગલ શોકલી સ્ટેકિંગ ફોલ્ટ (1SSF) પ્રસારને કારણે થાય છે. અહીં, અમે 4H-SiC એપિટેક્સિયલ વેફર્સ પર પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટ કરીને 1SSF વિસ્તરણને દબાવવા માટેની પદ્ધતિનો પ્રસ્તાવ મૂકીએ છીએ. પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશન સાથે વેફર્સ પર બનાવેલા PiN ડાયોડ્સમાં પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશન વિના ડાયોડ જેવી જ વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવવામાં આવી હતી. તેનાથી વિપરીત, પ્રોટોન-ઇમ્પ્લાન્ટેડ PiN ડાયોડમાં 1SSF વિસ્તરણ અસરકારક રીતે દબાવવામાં આવે છે. આમ, 4H-SiC એપિટેક્સિયલ વેફર્સમાં પ્રોટોનનું ઇમ્પ્લાન્ટેશન એ ઉપકરણની કામગીરી જાળવી રાખીને 4H-SiC પાવર સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોના બાયપોલર ડિગ્રેડેશનને દબાવવા માટે એક અસરકારક પદ્ધતિ છે. આ પરિણામ અત્યંત વિશ્વસનીય 4H-SiC ઉપકરણોના વિકાસમાં ફાળો આપે છે.
સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC) ને ઉચ્ચ-શક્તિ, ઉચ્ચ-આવર્તન સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો માટે સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી તરીકે વ્યાપકપણે ઓળખવામાં આવે છે જે કઠોર વાતાવરણમાં કાર્ય કરી શકે છે1. ઘણા SiC પોલીટાઇપ્સ છે, જેમાંથી 4H-SiC માં ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોન ગતિશીલતા અને મજબૂત બ્રેકડાઉન ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર2 જેવા ઉત્તમ સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણ ભૌતિક ગુણધર્મો છે. 6 ઇંચના વ્યાસવાળા 4H-SiC વેફર્સ હાલમાં વ્યાપારીકરણ કરવામાં આવે છે અને પાવર સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોના મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે3. ઇલેક્ટ્રિક વાહનો અને ટ્રેનો માટે ટ્રેક્શન સિસ્ટમ્સ 4H-SiC4.5 પાવર સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવી હતી. જો કે, 4H-SiC ઉપકરણો હજુ પણ લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીયતા સમસ્યાઓ જેમ કે ડાઇલેક્ટ્રિક બ્રેકડાઉન અથવા શોર્ટ-સર્કિટ વિશ્વસનીયતાથી પીડાય છે,6,7 જેમાંથી એક સૌથી મહત્વપૂર્ણ વિશ્વસનીયતા સમસ્યાઓમાંની એક બાયપોલર ડિગ્રેડેશન2,8,9,10,11 છે. આ બાયપોલર ડિગ્રેડેશન 20 વર્ષ પહેલાં શોધાયું હતું અને લાંબા સમયથી SiC ઉપકરણ ફેબ્રિકેશનમાં સમસ્યા રહી છે.
બાયપોલર ડિગ્રેડેશન 4H-SiC સ્ફટિકોમાં સિંગલ શોકલી સ્ટેક ડિફેક્ટ (1SSF) ને કારણે થાય છે જેમાં બેઝલ પ્લેન ડિસલોકેશન (BPDs) રિકોમ્બિનેશન એન્હાન્સ્ડ ડિસલોકેશન ગ્લાઇડ (REDG)12,13,14,15,16,17,18,19 દ્વારા ફેલાય છે. તેથી, જો BPD વિસ્તરણને 1SSF સુધી દબાવવામાં આવે, તો 4H-SiC પાવર ડિવાઇસ બાયપોલર ડિગ્રેડેશન વિના બનાવી શકાય છે. BPD પ્રચારને દબાવવા માટે ઘણી પદ્ધતિઓની જાણ કરવામાં આવી છે, જેમ કે BPD થી થ્રેડ એજ ડિસલોકેશન (TED) ટ્રાન્સફોર્મેશન 20,21,22,23,24. નવીનતમ SiC એપિટેક્સિયલ વેફર્સમાં, એપિટેક્સિયલ વૃદ્ધિના પ્રારંભિક તબક્કા દરમિયાન BPD નું TED માં રૂપાંતર થવાને કારણે BPD મુખ્યત્વે સબસ્ટ્રેટમાં હાજર હોય છે અને એપિટેક્સિયલ સ્તરમાં નહીં. તેથી, બાયપોલર ડિગ્રેડેશનની બાકીની સમસ્યા સબસ્ટ્રેટ 25,26,27 માં BPD નું વિતરણ છે. સબસ્ટ્રેટ28, 29, 30, 31 માં BPD વિસ્તરણને દબાવવા માટે ડ્રિફ્ટ લેયર અને સબસ્ટ્રેટ વચ્ચે "કમ્પોઝિટ રિઇન્ફોર્સિંગ લેયર" દાખલ કરવાનો પ્રસ્તાવ મૂકવામાં આવ્યો છે. આ સ્તર એપિટેક્સિયલ લેયર અને SiC સબસ્ટ્રેટમાં ઇલેક્ટ્રોન-હોલ જોડી પુનઃસંયોજનની સંભાવના વધારે છે. ઇલેક્ટ્રોન-હોલ જોડીઓની સંખ્યા ઘટાડવાથી સબસ્ટ્રેટમાં REDG થી BPD નું ચાલક બળ ઘટે છે, તેથી સંયુક્ત રિઇન્ફોર્સમેન્ટ લેયર બાયપોલર ડિગ્રેડેશનને દબાવી શકે છે. એ નોંધવું જોઈએ કે સ્તર દાખલ કરવાથી વેફરના ઉત્પાદનમાં વધારાનો ખર્ચ થાય છે, અને સ્તર દાખલ કર્યા વિના ફક્ત વાહક જીવનકાળના નિયંત્રણને નિયંત્રિત કરીને ઇલેક્ટ્રોન-હોલ જોડીઓની સંખ્યા ઘટાડવી મુશ્કેલ છે. તેથી, ઉપકરણ ઉત્પાદન ખર્ચ અને ઉપજ વચ્ચે વધુ સારું સંતુલન પ્રાપ્ત કરવા માટે હજુ પણ અન્ય દમન પદ્ધતિઓ વિકસાવવાની મજબૂત જરૂર છે.
BPD ને 1SSF સુધી વિસ્તરણ કરવા માટે આંશિક ડિસલોકેશન (PDs) ની ગતિ જરૂરી હોવાથી, PD ને પિન કરવું એ બાયપોલર ડિગ્રેડેશનને રોકવા માટે એક આશાસ્પદ અભિગમ છે. ધાતુની અશુદ્ધિઓ દ્વારા PD પિનિંગની જાણ કરવામાં આવી હોવા છતાં, 4H-SiC સબસ્ટ્રેટમાં FPD એપિટેક્સિયલ સ્તરની સપાટીથી 5 μm કરતા વધુ અંતરે સ્થિત છે. વધુમાં, SiC માં કોઈપણ ધાતુનો પ્રસરણ ગુણાંક ખૂબ જ નાનો હોવાથી, ધાતુની અશુદ્ધિઓ માટે સબસ્ટ્રેટમાં પ્રસરણ કરવું મુશ્કેલ છે34. ધાતુઓના પ્રમાણમાં મોટા અણુ સમૂહને કારણે, ધાતુઓનું આયન ઇમ્પ્લાન્ટેશન પણ મુશ્કેલ છે. તેનાથી વિપરીત, હાઇડ્રોજનના કિસ્સામાં, સૌથી હળવા તત્વ, આયનો (પ્રોટોન) ને MeV-ક્લાસ એક્સિલરેટરનો ઉપયોગ કરીને 10 µm થી વધુ ઊંડાઈ સુધી 4H-SiC માં ઇમ્પ્લાન્ટ કરી શકાય છે. તેથી, જો પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશન PD પિનિંગને અસર કરે છે, તો તેનો ઉપયોગ સબસ્ટ્રેટમાં BPD પ્રસારને દબાવવા માટે કરી શકાય છે. જો કે, પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશન 4H-SiC ને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે અને પરિણામે ઉપકરણની કામગીરીમાં ઘટાડો થાય છે37,38,39,40.
પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશનને કારણે ડિવાઇસ ડિગ્રેડેશનને દૂર કરવા માટે, નુકસાનને સુધારવા માટે ઉચ્ચ-તાપમાન એનિલિંગનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે ઉપકરણ પ્રક્રિયામાં સ્વીકારનાર આયન ઇમ્પ્લાન્ટેશન પછી સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી એનિલિંગ પદ્ધતિની જેમ જ થાય છે. જોકે સેકન્ડરી આયન માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (SIMS)43 એ ઉચ્ચ-તાપમાન એનિલિંગને કારણે હાઇડ્રોજન પ્રસરણની જાણ કરી છે, તે શક્ય છે કે FD ની નજીક માત્ર હાઇડ્રોજન અણુઓની ઘનતા SIMS નો ઉપયોગ કરીને PR ના પિનિંગને શોધવા માટે પૂરતી નથી. તેથી, આ અભ્યાસમાં, અમે ડિવાઇસ ફેબ્રિકેશન પ્રક્રિયા પહેલાં 4H-SiC એપિટેક્સિયલ વેફર્સમાં પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટ કર્યા, જેમાં ઉચ્ચ તાપમાન એનિલિંગનો સમાવેશ થાય છે. અમે પ્રાયોગિક ઉપકરણ માળખા તરીકે PiN ડાયોડનો ઉપયોગ કર્યો અને તેમને પ્રોટોન-ઇમ્પ્લાન્ટેડ 4H-SiC એપિટેક્સિયલ વેફર્સ પર બનાવ્યા. ત્યારબાદ અમે પ્રોટોન ઇન્જેક્શનને કારણે ડિવાઇસ પ્રદર્શનના ડિગ્રેડેશનનો અભ્યાસ કરવા માટે વોલ્ટ-એમ્પીયર લાક્ષણિકતાઓનું અવલોકન કર્યું. ત્યારબાદ, અમે PiN ડાયોડ પર ઇલેક્ટ્રિકલ વોલ્ટેજ લાગુ કર્યા પછી ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસેન્સ (EL) છબીઓમાં 1SSF ના વિસ્તરણનું અવલોકન કર્યું. અંતે, અમે 1SSF વિસ્તરણના દમન પર પ્રોટોન ઇન્જેક્શનની અસરની પુષ્ટિ કરી.
આકૃતિ 1 માં પલ્સ્ડ કરંટ પહેલાં પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશન ધરાવતા અને વગરના પ્રદેશોમાં ઓરડાના તાપમાને PiN ડાયોડના વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતાઓ (CVCs) દર્શાવે છે. પ્રોટોન ઇન્જેક્શનવાળા PiN ડાયોડ પ્રોટોન ઇન્જેક્શન વિનાના ડાયોડ જેવા જ સુધારણા લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવે છે, ભલે IV લાક્ષણિકતાઓ ડાયોડ વચ્ચે વહેંચાયેલી હોય. ઇન્જેક્શન પરિસ્થિતિઓ વચ્ચેનો તફાવત દર્શાવવા માટે, અમે આકૃતિ 2 માં બતાવ્યા પ્રમાણે આંકડાકીય પ્લોટ તરીકે 2.5 A/cm2 (100 mA ને અનુરૂપ) ની ફોરવર્ડ કરંટ ઘનતા પર વોલ્ટેજ ફ્રીક્વન્સીનું આયોજન કર્યું. સામાન્ય વિતરણ દ્વારા અંદાજિત વળાંક ડોટેડ લાઇન દ્વારા પણ રજૂ થાય છે. લાઇન. વણાંકોના શિખરો પરથી જોઈ શકાય છે તેમ, 1014 અને 1016 cm-2 ના પ્રોટોન ડોઝ પર ઓન-રેઝિસ્ટન્સ થોડો વધે છે, જ્યારે 1012 cm-2 ના પ્રોટોન ડોઝ સાથે PiN ડાયોડ પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશન વિના લગભગ સમાન લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવે છે. અમે PiN ડાયોડના ફેબ્રિકેશન પછી પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશન પણ કર્યું જે પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશનને કારણે થયેલા નુકસાનને કારણે એકસમાન ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસેન્સ પ્રદર્શિત કરતા ન હતા, જેમ કે અગાઉના અભ્યાસો 37,38,39 માં વર્ણવ્યા મુજબ. તેથી, Al આયનોના ઇમ્પ્લાન્ટેશન પછી 1600 °C પર એનિલિંગ એ Al સ્વીકારનારને સક્રિય કરવા માટે ઉપકરણો બનાવવા માટે જરૂરી પ્રક્રિયા છે, જે પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશનને કારણે થયેલા નુકસાનને સુધારી શકે છે, જે CVC ને ઇમ્પ્લાન્ટેડ અને નોન-ઇમ્પ્લાન્ટેડ પ્રોટોન PiN ડાયોડ વચ્ચે સમાન બનાવે છે. -5 V પર રિવર્સ કરંટ ફ્રીક્વન્સી પણ આકૃતિ S2 માં રજૂ કરવામાં આવી છે, પ્રોટોન ઇન્જેક્શન સાથે અને વગર ડાયોડ વચ્ચે કોઈ નોંધપાત્ર તફાવત નથી.
ઓરડાના તાપમાને ઇન્જેક્ટેડ પ્રોટોન સાથે અને વગર PiN ડાયોડની વોલ્ટ-એમ્પીયર લાક્ષણિકતાઓ. દંતકથા પ્રોટોનની માત્રા સૂચવે છે.
ઇન્જેક્ટેડ અને નોન-ઇન્જેક્ટેડ પ્રોટોનવાળા PiN ડાયોડ માટે ડાયરેક્ટ કરંટ 2.5 A/cm2 પર વોલ્ટેજ ફ્રીક્વન્સી. ડોટેડ લાઇન સામાન્ય વિતરણને અનુરૂપ છે.
આકૃતિ 3 માં વોલ્ટેજ પછી 25 A/cm2 ની કરંટ ઘનતાવાળા PiN ડાયોડની EL છબી બતાવવામાં આવી છે. પલ્સ્ડ કરંટ લોડ લાગુ કરતા પહેલા, ડાયોડના ઘેરા પ્રદેશો જોવા મળ્યા ન હતા, જેમ કે આકૃતિ 3. C2 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. જોકે, આકૃતિ 3a માં બતાવ્યા પ્રમાણે, પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશન વિનાના PiN ડાયોડમાં, ઇલેક્ટ્રિક વોલ્ટેજ લાગુ કર્યા પછી પ્રકાશ ધારવાળા ઘણા ઘેરા પટ્ટાવાળા પ્રદેશો જોવા મળ્યા. આવા સળિયા આકારના ઘેરા પ્રદેશો સબસ્ટ્રેટમાં BPD થી વિસ્તરેલા 1SSF માટે EL છબીઓમાં જોવા મળે છે28,29. તેના બદલે, આકૃતિ 3b–d માં બતાવ્યા પ્રમાણે, ઇમ્પ્લાન્ટેડ પ્રોટોનવાળા PiN ડાયોડમાં કેટલાક વિસ્તૃત સ્ટેકીંગ ખામીઓ જોવા મળી હતી. એક્સ-રે ટોપોગ્રાફીનો ઉપયોગ કરીને, અમે પ્રોટોન ઇન્જેક્શન વિના PiN ડાયોડમાં સંપર્કોની પરિઘ પર BPD થી સબસ્ટ્રેટમાં ખસેડી શકે તેવા PR ની હાજરીની પુષ્ટિ કરી (આકૃતિ 4: ટોચના ઇલેક્ટ્રોડને દૂર કર્યા વિના આ છબી (ફોટોગ્રાફ કરેલ, ઇલેક્ટ્રોડ્સ હેઠળ PR દૃશ્યમાન નથી). તેથી, EL છબીમાં શ્યામ વિસ્તાર સબસ્ટ્રેટમાં વિસ્તૃત 1SSF BPD ને અનુરૂપ છે. અન્ય લોડેડ PiN ડાયોડની EL છબીઓ આકૃતિ 1 અને 2 માં બતાવવામાં આવી છે. વિસ્તૃત શ્યામ વિસ્તારો સાથે અને વગર S3-S6 વિડિઓઝ (પ્રોટોન ઇન્જેક્શન વિના PiN ડાયોડની સમય-બદલતી EL છબીઓ અને 1014 cm-2 પર ઇમ્પ્લાન્ટેડ) પણ પૂરક માહિતીમાં બતાવવામાં આવી છે.
2 કલાકના વિદ્યુત તાણ પછી 25 A/cm2 પર PiN ડાયોડ્સની EL છબીઓ (a) પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશન વિના અને (b) 1012 cm-2, (c) 1014 cm-2 અને (d) 1016 cm-2 પ્રોટોનના ઇમ્પ્લાન્ટેડ ડોઝ સાથે.
આકૃતિ 5 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, અમે દરેક સ્થિતિ માટે ત્રણ PiN ડાયોડમાં તેજસ્વી ધારવાળા શ્યામ વિસ્તારોની ગણતરી કરીને વિસ્તૃત 1SSF ની ઘનતાની ગણતરી કરી. પ્રોટોન ડોઝ વધતાં વિસ્તૃત 1SSF ની ઘનતા ઘટે છે, અને 1012 cm-2 ની માત્રા પર પણ, વિસ્તૃત 1SSF ની ઘનતા બિન-ઇમ્પ્લાન્ટેડ PiN ડાયોડ કરતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછી છે.
સ્પંદિત પ્રવાહ સાથે લોડ થયા પછી પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશન સાથે અને વગર SF PiN ડાયોડની ઘનતામાં વધારો (દરેક સ્થિતિમાં ત્રણ લોડેડ ડાયોડનો સમાવેશ થાય છે).
વાહક જીવનકાળ ટૂંકાવીને વિસ્તરણ દમનને પણ અસર કરે છે, અને પ્રોટોન ઇન્જેક્શન વાહક જીવનકાળ ઘટાડે છે32,36. અમે 1014 cm-2 ના ઇન્જેક્ટેડ પ્રોટોન સાથે 60 µm જાડા એપિટેક્સિયલ સ્તરમાં વાહક જીવનકાળનું અવલોકન કર્યું છે. પ્રારંભિક વાહક જીવનકાળથી, જોકે ઇમ્પ્લાન્ટ મૂલ્યને ~10% સુધી ઘટાડે છે, અનુગામી એનિલિંગ તેને ~50% સુધી પુનઃસ્થાપિત કરે છે, જેમ કે આકૃતિ S7 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. તેથી, પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશનને કારણે ઘટાડો થયેલ વાહક જીવનકાળ ઉચ્ચ-તાપમાન એનિલિંગ દ્વારા પુનઃસ્થાપિત થાય છે. જોકે વાહક જીવનમાં 50% ઘટાડો સ્ટેકીંગ ખામીઓના પ્રસારને પણ દબાવી દે છે, I–V લાક્ષણિકતાઓ, જે સામાન્ય રીતે વાહક જીવન પર આધારિત હોય છે, ઇન્જેક્ટેડ અને બિન-ઇમ્પ્લાન્ટેડ ડાયોડ્સ વચ્ચે માત્ર નાના તફાવત દર્શાવે છે. તેથી, અમે માનીએ છીએ કે PD એન્કરિંગ 1SSF વિસ્તરણને અટકાવવામાં ભૂમિકા ભજવે છે.
જોકે SIMS એ 1600°C પર એનિલિંગ પછી હાઇડ્રોજન શોધી શક્યું ન હતું, જેમ કે અગાઉના અભ્યાસોમાં નોંધાયું છે, અમે આકૃતિ 1 અને 4 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, 1SSF વિસ્તરણના દમન પર પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશનની અસરનું અવલોકન કર્યું. 3, 4. તેથી, અમે માનીએ છીએ કે PD એ SIMS (2 × 1016 cm-3) ની શોધ મર્યાદાથી ઓછી ઘનતાવાળા હાઇડ્રોજન અણુઓ અથવા ઇમ્પ્લાન્ટેશન દ્વારા પ્રેરિત બિંદુ ખામીઓ દ્વારા એન્કર થયેલ છે. એ નોંધવું જોઈએ કે અમે સર્જ કરંટ લોડ પછી 1SSF ના વિસ્તરણને કારણે ઓન-સ્ટેટ પ્રતિકારમાં વધારો થવાની પુષ્ટિ કરી નથી. આ અમારી પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને બનાવેલા અપૂર્ણ ઓમિક સંપર્કોને કારણે હોઈ શકે છે, જે નજીકના ભવિષ્યમાં દૂર કરવામાં આવશે.
નિષ્કર્ષમાં, અમે ઉપકરણ બનાવટ પહેલાં પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશનનો ઉપયોગ કરીને 4H-SiC PiN ડાયોડમાં BPD ને 1SSF સુધી વિસ્તૃત કરવા માટે એક ક્વેન્ચિંગ પદ્ધતિ વિકસાવી છે. પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશન દરમિયાન I–V લાક્ષણિકતાનો બગાડ નજીવો છે, ખાસ કરીને 1012 cm–2 ના પ્રોટોન ડોઝ પર, પરંતુ 1SSF વિસ્તરણને દબાવવાની અસર નોંધપાત્ર છે. જોકે આ અભ્યાસમાં અમે 10 µm ની ઊંડાઈ સુધી પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશન સાથે 10 µm જાડા PiN ડાયોડ બનાવ્યા છે, તેમ છતાં ઇમ્પ્લાન્ટેશનની સ્થિતિને વધુ ઑપ્ટિમાઇઝ કરવી અને અન્ય પ્રકારના 4H-SiC ઉપકરણો બનાવવા માટે તેનો ઉપયોગ કરવો શક્ય છે. પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશન દરમિયાન ઉપકરણ બનાવટ માટેના વધારાના ખર્ચને ધ્યાનમાં લેવો જોઈએ, પરંતુ તે એલ્યુમિનિયમ આયન ઇમ્પ્લાન્ટેશન માટેના ખર્ચ જેવા જ હશે, જે 4H-SiC પાવર ઉપકરણો માટે મુખ્ય ફેબ્રિકેશન પ્રક્રિયા છે. આમ, ઉપકરણ પ્રક્રિયા પહેલાં પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશન એ ડિજનરેશન વિના 4H-SiC બાયપોલર પાવર ઉપકરણો બનાવવા માટે એક સંભવિત પદ્ધતિ છે.
નમૂના તરીકે 4-ઇંચ n-ટાઇપ 4H-SiC વેફરનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો જેની એપિટેક્સિયલ લેયર જાડાઈ 10 µm અને ડોનર ડોપિંગ કોન્સન્ટ્રેશન 1 × 1016 cm–3 હતી. ઉપકરણ પર પ્રક્રિયા કરતા પહેલા, પ્લેટમાં H+ આયનોને 0.95 MeV ની પ્રવેગક ઊર્જા સાથે પ્લેટની સપાટીના સામાન્ય ખૂણા પર લગભગ 10 μm ની ઊંડાઈ સુધી પ્લેટમાં ઇમ્પ્લાન્ટ કરવામાં આવ્યા હતા. પ્રોટોન ઇમ્પ્લાન્ટેશન દરમિયાન, પ્લેટ પર માસ્કનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, અને પ્લેટમાં 1012, 1014, અથવા 1016 cm-2 ના પ્રોટોન ડોઝ વગર અને સાથે વિભાગો હતા. પછી, 1020 અને 1017 cm–3 ના પ્રોટોન ડોઝવાળા Al આયનોને સમગ્ર વેફર પર 0–0.2 µm અને સપાટીથી 0.2–0.5 µm ની ઊંડાઈ સુધી ઇમ્પ્લાન્ટ કરવામાં આવ્યા હતા, ત્યારબાદ 1600°C પર એનિલિંગ કરીને કાર્બન કેપ બનાવવામાં આવી હતી જેથી ap લેયર બનાવવા માટે. -પ્રકાર. ત્યારબાદ, સબસ્ટ્રેટ બાજુ પર પાછળની બાજુનો Ni સંપર્ક જમા કરવામાં આવ્યો, જ્યારે ફોટોલિથોગ્રાફી અને પીલ પ્રક્રિયા દ્વારા રચાયેલ 2.0 mm × 2.0 mm કાંસકો આકારનો Ti/Al આગળની બાજુનો સંપર્ક એપિટેક્સિયલ સ્તર બાજુ પર જમા કરવામાં આવ્યો. અંતે, સંપર્ક એનિલિંગ 700 °C ના તાપમાને હાથ ધરવામાં આવે છે. વેફરને ચિપ્સમાં કાપ્યા પછી, અમે તાણ લાક્ષણિકતા અને એપ્લિકેશન કરી.
HP4155B સેમિકન્ડક્ટર પેરામીટર વિશ્લેષકનો ઉપયોગ કરીને ફેબ્રિકેટેડ PiN ડાયોડ્સની I–V લાક્ષણિકતાઓનું અવલોકન કરવામાં આવ્યું હતું. વિદ્યુત તાણ તરીકે, 10 પલ્સ/સેકન્ડની આવર્તન પર 2 કલાક માટે 212.5 A/cm2 નો 10-મિલિસેકન્ડ પલ્સ્ડ કરંટ રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો. જ્યારે અમે ઓછી કરંટ ઘનતા અથવા આવર્તન પસંદ કર્યું, ત્યારે અમે પ્રોટોન ઇન્જેક્શન વિના PiN ડાયોડમાં પણ 1SSF વિસ્તરણ અવલોકન કર્યું નહીં. લાગુ વિદ્યુત વોલ્ટેજ દરમિયાન, PiN ડાયોડનું તાપમાન ઇરાદાપૂર્વક ગરમી વિના 70°C ની આસપાસ હોય છે, જેમ કે આકૃતિ S8 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. 25 A/cm2 ની કરંટ ઘનતા પર વિદ્યુત તાણ પહેલાં અને પછી ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસેન્ટ છબીઓ મેળવવામાં આવી હતી. આઇચી સિંક્રોટ્રોન રેડિયેશન સેન્ટર ખાતે મોનોક્રોમેટિક એક્સ-રે બીમ (λ = 0.15 nm) નો ઉપયોગ કરીને સિંક્રોટ્રોન રિફ્લેક્શન ગ્રાઝિંગ ઇન્સિડન્સ એક્સ-રે ટોપોગ્રાફી, BL8S2 માં ag વેક્ટર -1-128 અથવા 11-28 છે (વિગતો માટે સંદર્ભ 44 જુઓ).
2.5 A/cm2 ની ફોરવર્ડ કરંટ ઘનતા પર વોલ્ટેજ ફ્રીક્વન્સી PiN ડાયોડની દરેક સ્થિતિના CVC અનુસાર આકૃતિ 2 માં 0.5 V ના અંતરાલ સાથે કાઢવામાં આવે છે. સ્ટ્રેસ વેવના સરેરાશ મૂલ્ય અને સ્ટ્રેસના પ્રમાણભૂત વિચલન σ માંથી, આપણે નીચેના સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને આકૃતિ 2 માં ડોટેડ લાઇનના સ્વરૂપમાં સામાન્ય વિતરણ વળાંક બનાવીએ છીએ:
વર્નર, એમઆર અને ફાહરનર, ડબલ્યુઆર, ઉચ્ચ-તાપમાન અને કઠોર-પર્યાવરણ એપ્લિકેશનો માટે સામગ્રી, માઇક્રોસેન્સર્સ, સિસ્ટમ્સ અને ઉપકરણો પર સમીક્ષા. વર્નર, એમઆર અને ફાહરનર, ડબલ્યુઆર, ઉચ્ચ-તાપમાન અને કઠોર-પર્યાવરણ એપ્લિકેશનો માટે સામગ્રી, માઇક્રોસેન્સર્સ, સિસ્ટમ્સ અને ઉપકરણો પર સમીક્ષા.વર્નર, એમઆર અને ફાર્નર, ડબલ્યુઆર ઉચ્ચ તાપમાન અને કઠોર વાતાવરણમાં ઉપયોગ માટે સામગ્રી, માઇક્રોસેન્સર્સ, સિસ્ટમ્સ અને ઉપકરણોનો ઝાંખી. વર્નર, MR & Fahrner, WR 对用于高温和恶劣环境应用的材料、微传感器、系统和设备的评论. વર્નર, એમઆર અને ફાહરનર, ડબલ્યુઆર. ઉચ્ચ તાપમાન અને પ્રતિકૂળ પર્યાવરણીય ઉપયોગો માટે સામગ્રી, માઇક્રોસેન્સર્સ, સિસ્ટમ્સ અને ઉપકરણોની સમીક્ષા.વર્નર, એમઆર અને ફાર્નર, ડબલ્યુઆર. ઊંચા તાપમાન અને કઠોર પરિસ્થિતિઓમાં ઉપયોગ માટે સામગ્રી, માઇક્રોસેન્સર્સ, સિસ્ટમ્સ અને ઉપકરણોનો ઝાંખી.IEEE ટ્રાન્સ. ઔદ્યોગિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ. 48, 249–257 (2001).
કિમોટો, ટી. અને કૂપર, જેએ સિલિકોન કાર્બાઇડ ટેકનોલોજીના ફંડામેન્ટલ્સ સિલિકોન કાર્બાઇડ ટેકનોલોજીના ફંડામેન્ટલ્સ: ગ્રોથ, કેરેક્ટરાઇઝેશન, ડિવાઇસીસ અને એપ્લીકેશન્સ વોલ્યુમ. કિમોટો, ટી. અને કૂપર, જેએ સિલિકોન કાર્બાઇડ ટેકનોલોજીના ફંડામેન્ટલ્સ સિલિકોન કાર્બાઇડ ટેકનોલોજીના ફંડામેન્ટલ્સ: ગ્રોથ, કેરેક્ટરાઇઝેશન, ડિવાઇસીસ અને એપ્લીકેશન્સ વોલ્યુમ.કિમોટો, ટી. અને કૂપર, જેએ બેઝિક્સ ઓફ સિલિકોન કાર્બાઇડ ટેકનોલોજી બેઝિક્સ ઓફ સિલિકોન કાર્બાઇડ ટેકનોલોજી: વૃદ્ધિ, લાક્ષણિકતાઓ, ઉપકરણો અને એપ્લિકેશન્સ વોલ્યુમ. કિમોટો, ટી. એન્ડ કૂપર, જેએ 碳化硅技术基础碳化硅技术基础:增长,表征,设备和应用卷. કીમોટો, ટી. અને કૂપર, જેએ કાર્બન化સિલિકોન ટેકનોલોજી બેઝ કાર્બન化સિલિકોન ટેકનોલોજી બેઝ: વૃદ્ધિ, વર્ણન, સાધનો અને એપ્લિકેશન વોલ્યુમ.કિમોટો, ટી. અને કૂપર, જે. સિલિકોન કાર્બાઇડ ટેકનોલોજીની મૂળભૂત બાબતો સિલિકોન કાર્બાઇડ ટેકનોલોજીની મૂળભૂત બાબતો: વૃદ્ધિ, લાક્ષણિકતાઓ, સાધનો અને એપ્લિકેશનો ભાગ.252 (વાઇલી સિંગાપોર પ્રાઇવેટ લિમિટેડ, 2014).
વેલિયાડિસ, વી. SiCનું મોટા પાયે વ્યાપારીકરણ: સ્થિતિ અને દૂર કરવાના અવરોધો. માતૃસંસ્થા. વિજ્ઞાન. ફોરમ 1062, 125–130 (2022).
બ્રોટન, જે., સ્મેટ, વી., તુમાલા, આરઆર અને જોશી, વાયકે, ટ્રેક્શન હેતુઓ માટે ઓટોમોટિવ પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે થર્મલ પેકેજિંગ ટેકનોલોજીની સમીક્ષા. બ્રોટન, જે., સ્મેટ, વી., તુમાલા, આરઆર અને જોશી, વાયકે, ટ્રેક્શન હેતુઓ માટે ઓટોમોટિવ પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે થર્મલ પેકેજિંગ ટેકનોલોજીની સમીક્ષા.બ્રાઉટન, જે., સ્મેટ, વી., તુમાલા, આરઆર અને જોશી, વાયકે. ટ્રેક્શન હેતુઓ માટે ઓટોમોટિવ પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે થર્મલ પેકેજિંગ ટેકનોલોજીનો ઝાંખી. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK 用于牵引目的汽车电力电子热封装技术的回顾. બ્રોટન, જે., સ્મેટ, વી., તુમ્માલા, આરઆર અને જોશી, વાય.કેબ્રોટન, જે., સ્મેટ, વી., તુમાલા, આરઆર અને જોશી, વાયકે. ટ્રેક્શન હેતુઓ માટે ઓટોમોટિવ પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે થર્મલ પેકેજિંગ ટેકનોલોજીનો ઝાંખી.જે. ઇલેક્ટ્રોન. પેકેજ. ટ્રાન્સ. ASME 140, 1-11 (2018).
સાતો, કે., કાટો, એચ. અને ફુકુશિમા, ટી. આગામી પેઢીની શિંકનસેન હાઇ-સ્પીડ ટ્રેનો માટે SiC એપ્લાઇડ ટ્રેક્શન સિસ્ટમનો વિકાસ. સાતો, કે., કાટો, એચ. અને ફુકુશિમા, ટી. આગામી પેઢીની શિંકનસેન હાઇ-સ્પીડ ટ્રેનો માટે SiC એપ્લાઇડ ટ્રેક્શન સિસ્ટમનો વિકાસ.સાતો કે., કાટો એચ. અને ફુકુશિમા ટી. આગામી પેઢીની હાઇ-સ્પીડ શિંકનસેન ટ્રેનો માટે લાગુ SiC ટ્રેક્શન સિસ્ટમનો વિકાસ.સાતો કે., કાટો એચ. અને ફુકુશિમા ટી. નેક્સ્ટ જનરેશન હાઇ-સ્પીડ શિંકનસેન ટ્રેનો માટે SiC એપ્લિકેશનો માટે ટ્રેક્શન સિસ્ટમ ડેવલપમેન્ટ. પરિશિષ્ટ IEEJ J. ઇન્ડ. 9, 453–459 (2020).
સેન્ઝાકી, જે., હયાશી, એસ., યોનેઝાવા, વાય. અને ઓકુમુરા, એચ. અત્યંત વિશ્વસનીય SiC પાવર ઉપકરણોને સાકાર કરવાના પડકારો: SiC વેફર્સની વર્તમાન સ્થિતિ અને મુદ્દાઓ પરથી. સેન્ઝાકી, જે., હયાશી, એસ., યોનેઝાવા, વાય. અને ઓકુમુરા, એચ. અત્યંત વિશ્વસનીય SiC પાવર ઉપકરણોને સાકાર કરવાના પડકારો: SiC વેફર્સની વર્તમાન સ્થિતિ અને મુદ્દાઓ પરથી.સેન્ઝાકી, જે., હયાશી, એસ., યોનેઝાવા, વાય. અને ઓકુમુરા, એચ. અત્યંત વિશ્વસનીય SiC પાવર ઉપકરણોના અમલીકરણમાં સમસ્યાઓ: વર્તમાન સ્થિતિ અને વેફર SiC ની સમસ્યાથી શરૂ કરીને. સેન્ઝાકી, જે., હયાશી, એસ., યોનેઝાવા, વાય. અને ઓકુમુરા, એચ. 实现高可靠性SiC Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. અને Okumura, H. SiC પાવર ઉપકરણોમાં ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા હાંસલ કરવાનો પડકાર: SiC 晶圆的电视和问题设计.સેન્ઝાકી જે, હયાશી એસ, યોનેઝાવા વાય. અને ઓકુમુરા એચ. સિલિકોન કાર્બાઇડ પર આધારિત ઉચ્ચ-વિશ્વસનીયતા પાવર ઉપકરણોના વિકાસમાં પડકારો: સિલિકોન કાર્બાઇડ વેફર્સ સાથે સંકળાયેલ સ્થિતિ અને સમસ્યાઓની સમીક્ષા.2018 IEEE ઇન્ટરનેશનલ સિમ્પોઝિયમ ઓન રિલાયબિલિટી ફિઝિક્સ (IRPS) ખાતે. (સેન્ઝાકી, જે. એટ અલ. આવૃત્તિઓ) 3B.3-1-3B.3-6 (IEEE, 2018).
કિમ, ડી. અને સુંગ, ડબલ્યુ. ચેનલિંગ ઇમ્પ્લાન્ટેશન દ્વારા અમલમાં મુકાયેલા ઊંડા પી-વેલનો ઉપયોગ કરીને 1.2kV 4H-SiC MOSFET માટે શોર્ટ-સર્કિટ મજબૂતાઈમાં સુધારો કર્યો. કિમ, ડી. અને સુંગ, ડબલ્યુ. ચેનલિંગ ઇમ્પ્લાન્ટેશન દ્વારા અમલમાં મુકાયેલા ઊંડા પી-વેલનો ઉપયોગ કરીને 1.2kV 4H-SiC MOSFET માટે શોર્ટ-સર્કિટ મજબૂતાઈમાં સુધારો કર્યો.કિમ, ડી. અને સુંગ, વી. ચેનલ ઇમ્પ્લાન્ટેશન દ્વારા અમલમાં મુકાયેલા ઊંડા પી-વેલનો ઉપયોગ કરીને 1.2 kV 4H-SiC MOSFET માટે શોર્ટ-સર્કિટ રોગપ્રતિકારક શક્તિમાં સુધારો કર્યો. કિમ, ડી. એન્ડ સુંગ, ડબલ્યુ. 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. કિમ, ડી. અને સુંગ, ડબલ્યુ. પી 阱提高了1.2kV 4H-SiC MOSFETકિમ, ડી. અને સુંગ, વી. ચેનલ ઇમ્પ્લાન્ટેશન દ્વારા ઊંડા પી-વેલનો ઉપયોગ કરીને 1.2 kV 4H-SiC MOSFET ની શોર્ટ-સર્કિટ સહિષ્ણુતામાં સુધારો.IEEE ઇલેક્ટ્રોનિક ડિવાઇસીસ લેટ. 42, 1822–1825 (2021).
સ્કોવરોન્સ્કી એમ. એટ અલ. ફોરવર્ડ-બાયસ્ડ 4H-SiC pn ડાયોડ્સમાં ખામીઓનું પુનઃસંયોજન-વધારેલ ગતિ. જે. એપ્લિકેશન. ભૌતિકશાસ્ત્ર. 92, 4699–4704 (2002).
હા, એસ., મિએઝકોવસ્કી, પી., સ્કોવરોન્સ્કી, એમ. અને રોલેન્ડ, એલબી 4H સિલિકોન કાર્બાઇડ એપિટાક્સીમાં ડિસલોકેશન રૂપાંતર. હા, એસ., મિએઝકોવસ્કી, પી., સ્કોવરોન્સ્કી, એમ. અને રોલેન્ડ, એલબી 4H સિલિકોન કાર્બાઇડ એપિટાક્સીમાં ડિસલોકેશન રૂપાંતર.હા એસ., મેસ્ઝકોવસ્કી પી., સ્કોવરોન્સ્કી એમ. અને રોલેન્ડ એલબી 4H સિલિકોન કાર્બાઇડ એપિટાક્સી દરમિયાન ડિસલોકેશન ટ્રાન્સફોર્મેશન. 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, LBસિલિકોન કાર્બાઇડ એપિટાક્સીમાં ડિસલોકેશન ટ્રાન્ઝિશન 4H.જે. ક્રિસ્ટલ. ગ્રોથ 244, 257–266 (2002).
સ્કોવરોન્સ્કી, એમ. અને હા, એસ. ષટ્કોણ સિલિકોન-કાર્બાઇડ-આધારિત બાયપોલર ઉપકરણોનું ડિગ્રેડેશન. સ્કોવરોન્સ્કી, એમ. અને હા, એસ. ષટ્કોણ સિલિકોન-કાર્બાઇડ-આધારિત બાયપોલર ઉપકરણોનું ડિગ્રેડેશન.સ્કોવરોન્સ્કી એમ. અને હા એસ. સિલિકોન કાર્બાઇડ પર આધારિત ષટ્કોણ દ્વિધ્રુવી ઉપકરણોનું ડિગ્રેડેશન. Skowronski, M. & Ha, S. 六方碳化硅基双极器件的降解. સ્કોવરોન્સ્કી એમ. અને હા એસ.સ્કોવરોન્સ્કી એમ. અને હા એસ. સિલિકોન કાર્બાઇડ પર આધારિત ષટ્કોણ દ્વિધ્રુવી ઉપકરણોનું ડિગ્રેડેશન.જે. એપ્લિકેશન. ભૌતિકશાસ્ત્ર 99, 011101 (2006).
અગ્રવાલ, એ., ફાતિમા, એચ., હેની, એસ. અને ર્યુ, એસ.-એચ. અગ્રવાલ, એ., ફાતિમા, એચ., હેની, એસ. અને ર્યુ, એસ.-એચ.અગ્રવાલ એ., ફાતિમા એચ., હેની એસ. અને ર્યુ એસ.-એચ. અગ્રવાલ, એ., ફાતિમા, એચ., હેની, એસ. અને ર્યુ, એસ.-એચ. અગ્રવાલ, એ., ફાતિમા, એચ., હેની, એસ. અને ર્યુ, એસ.-એચ.અગ્રવાલ એ., ફાતિમા એચ., હેની એસ. અને ર્યુ એસ.-એચ.હાઇ-વોલ્ટેજ SiC પાવર MOSFETs માટે એક નવી ડિગ્રેડેશન મિકેનિઝમ. IEEE ઇલેક્ટ્રોનિક ડિવાઇસીસ લેટ. 28, 587–589 (2007).
કેલ્ડવેલ, જેડી, સ્ટેહલબુશ, આરઇ, એન્કોના, એમજી, ગ્લેમ્બોકી, ઓજે અને હોબાર્ટ, કેડી 4H–SiC માં રિકોમ્બિનેશન-પ્રેરિત સ્ટેકીંગ ફોલ્ટ ગતિ માટેના પ્રેરક બળ પર. કેલ્ડવેલ, જેડી, સ્ટેહલબુશ, આરઇ, એન્કોના, એમજી, ગ્લેમ્બોકી, ઓજે અને હોબાર્ટ, કેડી 4H-SiC માં રિકોમ્બિનેશન-પ્રેરિત સ્ટેકીંગ ફોલ્ટ ગતિ માટેના પ્રેરક બળ પર.કેલ્ડવેલ, જેડી, સ્ટાલબુશ, આરઇ, એન્કોના, એમજી, ગ્લેમ્બોકી, ઓજે, અને હોબાર્ટ, કેડી 4H-SiC માં પુનઃસંયોજન-પ્રેરિત સ્ટેકીંગ ફોલ્ટ ગતિના પ્રેરક બળ પર. 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, KDકેલ્ડવેલ, જેડી, સ્ટાલબુશ, આરઇ, એન્કોના, એમજી, ગ્લેમ્બોકી, ઓજે, અને હોબાર્ટ, કેડી, 4H-SiC માં રિકોમ્બિનેશન-પ્રેરિત સ્ટેકીંગ ફોલ્ટ ગતિના ચાલક બળ પર.જે. એપ્લિકેશન. ભૌતિકશાસ્ત્ર. 108, 044503 (2010).
ઇજીમા, એ. અને કિમોટો, ટી. 4H-SiC સ્ફટિકોમાં સિંગલ શોકલી સ્ટેકીંગ ફોલ્ટ રચના માટે ઇલેક્ટ્રોનિક ઉર્જા મોડેલ. ઇજીમા, એ. અને કિમોટો, ટી. 4H-SiC સ્ફટિકોમાં સિંગલ શોકલી સ્ટેકીંગ ફોલ્ટ રચના માટે ઇલેક્ટ્રોનિક ઉર્જા મોડેલ.ઇજીમા, એ. અને કિમોટો, ટી. 4H-SiC સ્ફટિકોમાં શોકલી પેકિંગના સિંગલ ખામીઓની રચનાનું ઇલેક્ટ્રોન-ઊર્જા મોડેલ. Iijima, A. & Kimoto, T. 4H-SiC 晶体中单Shockley 堆垛层错形成的电子能量模型. ઇજીમા, એ. અને કિમોટો, ટી. 4H-SiC ક્રિસ્ટલમાં સિંગલ શોકલી સ્ટેકીંગ ફોલ્ટ ફોર્મેશનનું ઇલેક્ટ્રોનિક એનર્જી મોડેલ.ઇજીમા, એ. અને કિમોટો, ટી. 4H-SiC સ્ફટિકોમાં સિંગલ ડિફેક્ટ શોકલી પેકિંગની રચનાનું ઇલેક્ટ્રોન-ઊર્જા મોડેલ.જે. એપ્લિકેશન. ભૌતિકશાસ્ત્ર ૧૨૬, ૧૦૫૭૦૩ (૨૦૧૯).
ઇજીમા, એ. અને કિમોટો, ટી. 4H-SiC PiN ડાયોડમાં સિંગલ શોકલી સ્ટેકીંગ ફોલ્ટના વિસ્તરણ/સંકોચન માટે ગંભીર સ્થિતિનો અંદાજ. ઇજીમા, એ. અને કિમોટો, ટી. 4H-SiC PiN ડાયોડમાં સિંગલ શોકલી સ્ટેકીંગ ફોલ્ટના વિસ્તરણ/સંકોચન માટે ગંભીર સ્થિતિનો અંદાજ.ઇજીમા, એ. અને કિમોટો, ટી. 4H-SiC PiN-ડાયોડ્સમાં સિંગલ શોકલી પેકિંગ ખામીઓના વિસ્તરણ/સંકોચન માટે નિર્ણાયક સ્થિતિનો અંદાજ. 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. ઇજીમા, એ. અને કિમોટો, ટી. 4H-SiC PiN ડાયોડમાં સિંગલ શોકલી સ્ટેકીંગ લેયર વિસ્તરણ/સંકોચન સ્થિતિનો અંદાજ.ઇજીમા, એ. અને કિમોટો, ટી. 4H-SiC PiN-ડાયોડ્સમાં સિંગલ ડિફેક્ટ પેકિંગ શોકલીના વિસ્તરણ/સંકોચન માટે મહત્વપૂર્ણ પરિસ્થિતિઓનો અંદાજ.એપ્લિકેશન ફિઝિક્સ રાઈટ. 116, 092105 (2020).
માનેન, વાય., શિમાડા, કે., અસદા, કે. અને ઓહતાની, એન. બિન-સંતુલન પરિસ્થિતિઓ હેઠળ 4H-SiC સ્ફટિકમાં સિંગલ શોકલી સ્ટેકીંગ ફોલ્ટની રચના માટે ક્વોન્ટમ વેલ એક્શન મોડેલ. માનેન, વાય., શિમાડા, કે., અસદા, કે. અને ઓહતાની, એન. બિન-સંતુલન પરિસ્થિતિઓ હેઠળ 4H-SiC સ્ફટિકમાં સિંગલ શોકલી સ્ટેકીંગ ફોલ્ટની રચના માટે ક્વોન્ટમ વેલ એક્શન મોડેલ.માનેન વાય., શિમાડા કે., અસદા કે., અને ઓટાની એન. અસંતુલન પરિસ્થિતિઓ હેઠળ 4H-SiC સ્ફટિકમાં સિંગલ શોકલી સ્ટેકીંગ ફોલ્ટની રચના માટેનું ક્વોન્ટમ વેલ મોડેલ.માનેન વાય., શિમાડા કે., અસદા કે. અને ઓટાની એન. 4H-SiC સ્ફટિકોમાં સિંગલ શોકલી સ્ટેકીંગ ફોલ્ટ્સની રચના માટે ક્વોન્ટમ વેલ ઇન્ટરેક્શન મોડેલ, બિન-સંતુલન પરિસ્થિતિઓ હેઠળ. જે. એપ્લિકેશન. ભૌતિકશાસ્ત્ર. 125, 085705 (2019).
ગેલેકાસ, એ., લિનરોસ, જે. અને પિરોઝ, પી. રિકોમ્બિનેશન-પ્રેરિત સ્ટેકીંગ ફોલ્ટ્સ: ષટ્કોણ SiC માં સામાન્ય પદ્ધતિ માટે પુરાવા. ગેલેકાસ, એ., લિનરોસ, જે. અને પિરોઝ, પી. રિકોમ્બિનેશન-પ્રેરિત સ્ટેકીંગ ફોલ્ટ્સ: ષટ્કોણ SiC માં સામાન્ય પદ્ધતિ માટે પુરાવા.ગેલેકાસ, એ., લિનરોસ, જે. અને પિરોઝ, પી. રિકોમ્બિનેશન-પ્રેરિત પેકિંગ ખામીઓ: ષટ્કોણ SiC માં સામાન્ય પદ્ધતિ માટે પુરાવા. 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. ગેલેકાસ, એ., લિનરોસ, જે. અને પિરોઝ, પી. કમ્પોઝિટ ઇન્ડક્શન સ્ટેકીંગ લેયરના સામાન્ય મિકેનિઝમ માટે પુરાવા: 六方SiC.ગેલેકાસ, એ., લિનરોસ, જે. અને પિરોઝ, પી. રિકોમ્બિનેશન-પ્રેરિત પેકિંગ ખામીઓ: ષટ્કોણ SiC માં સામાન્ય પદ્ધતિ માટે પુરાવા.ભૌતિકશાસ્ત્ર પાદરી રાઈટ. ૯૬, ૦૨૫૫૦૨ (૨૦૦૬).
ઇશિકાવા, વાય., સુડો, એમ., યાઓ, વાય.-ઝેડ., સુગાવારા, વાય. અને કાટો, એમ. ઇલેક્ટ્રોન બીમ ઇરેડિયેશનને કારણે 4H-SiC (11 2 ¯0) એપિટેક્સિયલ સ્તરમાં સિંગલ શોકલી સ્ટેકીંગ ફોલ્ટનું વિસ્તરણ.ઇશિકાવા, વાય., એમ. સુડો, વાય.-ઝેડ બીમ ઇરેડિયેશન.ઇશિકાવા, વાય., સુડો એમ., વાય.-ઝેડ સાયકોલોજી.બોક્સ, Ю., М. SUDO, Y.-Z Chem., J. Chem., 123, 225101 (2018).
કાટો, એમ., કટાહિરા, એસ., ઇચિકાવા, વાય., હારાડા, એસ. અને કિમોટો, ટી. સિંગલ શોકલી સ્ટેકીંગ ફોલ્ટમાં અને 4H-SiC માં આંશિક ડિસલોકેશન પર વાહક પુનઃસંયોજનનું અવલોકન. કાટો, એમ., કટાહિરા, એસ., ઇચિકાવા, વાય., હારાડા, એસ. અને કિમોટો, ટી. સિંગલ શોકલી સ્ટેકીંગ ફોલ્ટમાં અને 4H-SiC માં આંશિક ડિસલોકેશન પર વાહક પુનઃસંયોજનનું અવલોકન.કાટો એમ., કટાહિરા એસ., ઇટીકાવા વાય., હારાડા એસ. અને કિમોટો ટી. 4H-SiC માં સિંગલ શોકલી પેકિંગ ખામીઓ અને આંશિક અવ્યવસ્થામાં વાહક પુનઃસંયોજનનું અવલોકન. 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合语。 Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. 单Shockley સ્ટેકીંગ સ્ટેકીંગ和4H-SiC આંશિક 位错中载流子去生的可以.કાટો એમ., કટાહિરા એસ., ઇટીકાવા વાય., હારાડા એસ. અને કિમોટો ટી. 4H-SiC માં સિંગલ શોકલી પેકિંગ ખામીઓ અને આંશિક અવ્યવસ્થામાં વાહક પુનઃસંયોજનનું અવલોકન.જે. એપ્લિકેશન. ભૌતિકશાસ્ત્ર ૧૨૪, ૦૯૫૭૦૨ (૨૦૧૮).
કિમોટો, ટી. અને વાતાનાબે, એચ. ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પાવર ઉપકરણો માટે SiC ટેકનોલોજીમાં ખામીયુક્ત એન્જિનિયરિંગ. કિમોટો, ટી. અને વાતાનાબે, એચ. ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પાવર ઉપકરણો માટે SiC ટેકનોલોજીમાં ખામીયુક્ત એન્જિનિયરિંગ.કિમોટો, ટી. અને વાતાનાબે, એચ. ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પાવર ઉપકરણો માટે SiC ટેકનોલોજીમાં ખામીઓનો વિકાસ. કિમોટો, ટી. અને વાટાનાબે, એચ. 用于高压功率器件的SiC 技术中的缺陷工程. કિમોટો, ટી. અને વાતાનાબે, એચ. ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પાવર ઉપકરણો માટે SiC ટેકનોલોજીમાં ખામીયુક્ત એન્જિનિયરિંગ.કિમોટો, ટી. અને વાતાનાબે, એચ. ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પાવર ઉપકરણો માટે SiC ટેકનોલોજીમાં ખામીઓનો વિકાસ.એપ્લિકેશન ફિઝિક્સ એક્સપ્રેસ ૧૩, ૧૨૦૧૦૧ (૨૦૨૦).
ઝાંગ, ઝેડ. અને સુદર્શન, ટીએસ સિલિકોન કાર્બાઇડનું બેઝલ પ્લેન ડિસલોકેશન-મુક્ત એપિટાક્સી. ઝાંગ, ઝેડ. અને સુદર્શન, ટીએસ સિલિકોન કાર્બાઇડનું બેઝલ પ્લેન ડિસલોકેશન-મુક્ત એપિટાક્સી.ઝાંગ ઝેડ. અને સુદર્શન ટીએસ બેઝલ પ્લેનમાં સિલિકોન કાર્બાઇડનું ડિસલોકેશન-મુક્ત એપિટાક્સી. ઝાંગ, ઝેડ. અને સુદર્શન, TS 碳化硅基面无位错外延. ઝાંગ, ઝેડ. અને સુદર્શન, ટીએસઝાંગ ઝેડ. અને સુદર્શન ટીએસ સિલિકોન કાર્બાઇડ બેઝલ પ્લેન્સનું ડિસલોકેશન-મુક્ત એપિટાક્સી.વિધાન. ભૌતિકશાસ્ત્ર. રાઈટ. 87, 151913 (2005).
ઝાંગ, ઝેડ., મૌલ્ટન, ઇ. અને સુદર્શન, ટીએસ, એપિટાક્સી દ્વારા કોતરેલા સબસ્ટ્રેટ પર SiC પાતળા ફિલ્મોમાં બેઝલ પ્લેન ડિસલોકેશનને દૂર કરવાની પદ્ધતિ. ઝાંગ, ઝેડ., મૌલ્ટન, ઇ. અને સુદર્શન, ટીએસ, એપિટાક્સી દ્વારા કોતરેલા સબસ્ટ્રેટ પર SiC પાતળા ફિલ્મોમાં બેઝલ પ્લેન ડિસલોકેશનને દૂર કરવાની પદ્ધતિ.ઝાંગ ઝેડ., મૌલ્ટન ઇ. અને સુદર્શન ટીએસ, એપિટાક્સી દ્વારા કોતરેલા સબસ્ટ્રેટ પર SiC પાતળા ફિલ્મોમાં બેઝ પ્લેન ડિસલોકેશનને દૂર કરવાની પદ્ધતિ. 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. ઝાંગ, ઝેડ., મૌલ્ટન, ઇ. અને સુદર્શન, ટીએસ સબસ્ટ્રેટને એચિંગ કરીને SiC પાતળા ફિલ્મને દૂર કરવાની પદ્ધતિ.ઝાંગ ઝેડ., મૌલ્ટન ઇ. અને સુદર્શન ટીએસ, એચ્ડ સબસ્ટ્રેટ્સ પર એપિટાક્સી દ્વારા SiC પાતળા ફિલ્મોમાં બેઝ પ્લેન ડિસલોકેશનને દૂર કરવાની પદ્ધતિ.એપ્લિકેશન ફિઝિક્સ રાઈટ. 89, 081910 (2006).
શ્ટાલબુશ આરઇ વગેરે. 4H-SiC એપિટાક્સી દરમિયાન વૃદ્ધિ વિક્ષેપ બેઝલ પ્લેન ડિસલોકેશનમાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. સ્ટેટમેન્ટ. ફિઝિક્સ. રાઈટ. 94, 041916 (2009).
ઝાંગ, એક્સ. અને ત્સુચિડા, એચ. ઉચ્ચ તાપમાન એનિલિંગ દ્વારા 4H-SiC એપિલેયર્સમાં બેઝલ પ્લેન ડિસલોકેશનનું થ્રેડિંગ એજ ડિસલોકેશનમાં રૂપાંતર. ઝાંગ, એક્સ. અને ત્સુચિડા, એચ. ઉચ્ચ તાપમાન એનિલિંગ દ્વારા 4H-SiC એપિલેયર્સમાં બેઝલ પ્લેન ડિસલોકેશનનું થ્રેડિંગ એજ ડિસલોકેશનમાં રૂપાંતર.ઝાંગ, એક્સ. અને ત્સુચિડા, એચ. ઉચ્ચ તાપમાન એનિલિંગ દ્વારા 4H-SiC એપિટેક્સિયલ સ્તરોમાં બેઝલ પ્લેન ડિસલોકેશનનું થ્રેડિંગ એજ ડિસલોકેશનમાં રૂપાંતર. ઝાંગ, એક્સ. અને ત્સુચિડા, એચ. 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. ઝાંગ, એક્સ. અને સુચિડા, એચ. 通过高温退火将4H-SiCઝાંગ, એક્સ. અને ત્સુચિડા, એચ. ઉચ્ચ તાપમાન એનિલિંગ દ્વારા 4H-SiC એપિટેક્સિયલ સ્તરોમાં બેઝ પ્લેન ડિસલોકેશનનું ફિલામેન્ટ એજ ડિસલોકેશનમાં રૂપાંતર.જે. એપ્લિકેશન. ભૌતિકશાસ્ત્ર. 111, 123512 (2012).
સોંગ, એચ. અને સુદર્શન, ટીએસ 4° ઓફ-એક્સિસ 4H–SiC ના એપિટેક્સિયલ ગ્રોથમાં એપિલેયર/સબસ્ટ્રેટ ઇન્ટરફેસની નજીક બેઝલ પ્લેન ડિસલોકેશન કન્વર્ઝન. સોંગ, એચ. અને સુદર્શન, ટીએસ 4° ઓફ-એક્સિસ 4H–SiC ના એપિટેક્સિયલ ગ્રોથમાં એપિલેયર/સબસ્ટ્રેટ ઇન્ટરફેસની નજીક બેઝલ પ્લેન ડિસલોકેશન કન્વર્ઝન.સોંગ, એચ. અને સુદર્શન, ટીએસ 4H–SiC ના ઓફ-એક્સિસ એપિટેક્સિયલ ગ્રોથ દરમિયાન એપિટેક્સિયલ લેયર/સબસ્ટ્રેટ ઇન્ટરફેસની નજીક બેઝલ પ્લેન ડિસલોકેશનનું પરિવર્તન. ગીત, એચ. અને સુદર્શન, TS 在4° 离轴4H-SiC 外延生长中外延层/衬底界面附近的基底平面位错轍换。 ગીત, એચ. અને સુદર્શન, TS 在4° 离轴4H-SiC સોંગ, એચ. અને સુદર્શન, ટી.એસ.4° અક્ષની બહાર 4H-SiC ના એપિટેક્સિયલ વૃદ્ધિ દરમિયાન એપિટેક્સિયલ સ્તર/સબસ્ટ્રેટ સીમાની નજીક સબસ્ટ્રેટનું પ્લેનર ડિસલોકેશન ટ્રાન્ઝિશન.જે. ક્રિસ્ટલ. ગ્રોથ 371, 94–101 (2013).
કોનિશી, કે. વગેરે. ઉચ્ચ પ્રવાહ પર, 4H-SiC એપિટેક્સિયલ સ્તરોમાં બેઝલ પ્લેન ડિસલોકેશન સ્ટેકીંગ ફોલ્ટનો ફેલાવો ફિલામેન્ટ એજ ડિસલોકેશનમાં પરિવર્તિત થાય છે. જે. એપ્લિકેશન. ભૌતિકશાસ્ત્ર. 114, 014504 (2013).
કોનિશી, કે. વગેરે. ઓપરેશનલ એક્સ-રે ટોપોગ્રાફિક વિશ્લેષણમાં વિસ્તૃત સ્ટેકીંગ ફોલ્ટ ન્યુક્લિયેશન સાઇટ્સ શોધીને બાયપોલર નોન-ડિગ્રેડેબલ SiC MOSFETs માટે એપિટેક્સિયલ સ્તરો ડિઝાઇન કરો. AIP એડવાન્સ્ડ 12, 035310 (2022).
લિન, એસ. વગેરે. 4H-SiC પિન ડાયોડના ફોરવર્ડ કરંટ સડો દરમિયાન સિંગલ શોકલી-પ્રકારના સ્ટેકીંગ ફોલ્ટના પ્રસાર પર બેઝલ પ્લેન ડિસલોકેશન સ્ટ્રક્ચરનો પ્રભાવ. જાપાન. જે. એપ્લિકેશન. ભૌતિકશાસ્ત્ર. 57, 04FR07 (2018).
તાહારા, ટી., વગેરે. નાઇટ્રોજનથી ભરપૂર 4H-SiC એપિલેયર્સમાં ટૂંકા લઘુમતી વાહક જીવનકાળનો ઉપયોગ PiN ડાયોડમાં સ્ટેકીંગ ખામીઓને દબાવવા માટે થાય છે. જે. એપ્લિકેશન. ભૌતિકશાસ્ત્ર. 120, 115101 (2016).
તાહારા, ટી. એટ અલ. 4H-SiC PiN ડાયોડ્સમાં સિંગલ શોકલી સ્ટેકીંગ ફોલ્ટ પ્રચારનું ઇન્જેક્ટેડ કેરિયર કોન્સન્ટ્રેશન ડિપેન્ડન્સી. જે. એપ્લિકેશન. ફિઝિક્સ 123, 025707 (2018).
માએ, એસ., તાવારા, ટી., સુચિદા, એચ. અને કાટો, એમ. SiC માં ઊંડાઈ-નિરાકરણ વાહક જીવનકાળ માપન માટે માઇક્રોસ્કોપિક FCA સિસ્ટમ. માએ, એસ., તાવારા, ટી., સુચિદા, એચ. અને કાટો, એમ. SiC માં ઊંડાઈ-નિરાકરણ વાહક જીવનકાળ માપન માટે માઇક્રોસ્કોપિક FCA સિસ્ટમ.મેઇ, એસ., તાવારા, ટી., ત્સુચિદા, એચ. અને કાટો, એમ. સિલિકોન કાર્બાઇડમાં ઊંડાઈ-નિરાકરણ વાહક જીવનકાળ માપન માટે એફસીએ માઇક્રોસ્કોપિક સિસ્ટમ. 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.મેઇ એસ., તાવારા ટી., સુચિદા એચ. અને કાટો એમ. સિલિકોન કાર્બાઇડમાં ઊંડાઈ-નિરાકરણ વાહક જીવનકાળ માપન માટે માઇક્રો-એફસીએ સિસ્ટમ.અલ્મા મેટર સાયન્સ ફોરમ 924, 269–272 (2018).
હિરાયામા, ટી. વગેરે. જાડા 4H-SiC એપિટેક્સિયલ સ્તરોમાં વાહક જીવનકાળની ઊંડાઈ વિતરણને મુક્ત વાહક શોષણ અને ક્રોસ્ડ પ્રકાશના સમય રીઝોલ્યુશનનો ઉપયોગ કરીને બિન-વિનાશક રીતે માપવામાં આવ્યું હતું. વિજ્ઞાન પર સ્વિચ કરો. મીટર. 91, 123902 (2020).


પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-૦૬-૨૦૨૨