תודה שביקרת ב-Nature.com. לגרסת הדפדפן שבה אתה משתמש יש תמיכת CSS מוגבלת. לקבלת החוויה הטובה ביותר, אנו ממליצים להשתמש בדפדפן מעודכן (או להשבית את מצב תאימות ב-Internet Explorer). בינתיים, כדי להבטיח תמיכה מתמשכת, נעבד את האתר ללא סגנונות ו-JavaScript.
4H-SiC הוסחר כחומר עבור התקני מוליכים למחצה כוח. עם זאת, האמינות ארוכת הטווח של התקני 4H-SiC מהווה מכשול בפני היישום הרחב שלהם, ובעיית האמינות החשובה ביותר של התקני 4H-SiC היא השפלה דו-קוטבית. השפלה זו נגרמת על ידי התפשטות שגיאת ערימה אחת של Shockley (1SSF) של נקעים במישור הבסיסי בגבישי 4H-SiC. כאן, אנו מציעים שיטה לדיכוי התרחבות 1SSF על ידי השתלת פרוטונים על פרוסות אפיטקסיאליות 4H-SiC. דיודות PiN שיוצרו על פרוסות עם השתלת פרוטונים הראו את אותם מאפייני מתח זרם כמו דיודות ללא השתלת פרוטונים. לעומת זאת, התרחבות 1SSF מדוכאת ביעילות בדיודת ה-PIN המושתלת פרוטונים. לפיכך, השתלת פרוטונים לתוך פרוסות אפיטקסיאליות 4H-SiC היא שיטה יעילה לדיכוי השפלה דו-קוטבית של התקני מוליכים למחצה 4H-SiC תוך שמירה על ביצועי המכשיר. תוצאה זו תורמת לפיתוח של התקני 4H-SiC אמינים במיוחד.
סיליקון קרביד (SiC) מוכר באופן נרחב כחומר מוליכים למחצה עבור התקני מוליכים למחצה בעלי הספק גבוה בתדר גבוה שיכולים לפעול בסביבות קשות1. ישנם פוליטיפים רבים של SiC, ביניהם ל-4H-SiC תכונות פיזיקליות מצוינות של התקן מוליכים למחצה כגון ניידות אלקטרונית גבוהה ושדה חשמלי חזק של פירוק2. פרוסות 4H-SiC בקוטר של 6 אינץ' ממוסחרות כיום ומשמשות לייצור המוני של התקני מוליכים למחצה כוח3. מערכות מתיחה לרכבים חשמליים ולרכבות יוצרו באמצעות התקני מוליכים למחצה 4H-SiC4.5. עם זאת, מכשירי 4H-SiC עדיין סובלים מבעיות אמינות ארוכות טווח כמו התמוטטות דיאלקטרית או אמינות קצרים, 6,7 מתוכם אחת מבעיות האמינות החשובות ביותר היא השפלה דו-קוטבית2,8,9,10,11. השפלה הדו-קוטבית זו התגלתה לפני למעלה מ-20 שנה והיוותה כבר זמן רב בעיה בייצור מכשירי SiC.
השפלה דו קוטבית נגרמת על ידי פגם מחסנית שוקלי בודדת (1SSF) בגבישי 4H-SiC עם נקעים במישור הבסיסי (BPDs) המתפשטים על ידי ריקומבינציה משופרת גלישה (REDG)12,13,14,15,16,17,18,19. לכן, אם הרחבת BPD מדוכאת ל-1SSF, ניתן לייצר התקני כוח 4H-SiC ללא השפלה דו-קוטבית. דווח על מספר שיטות לדיכוי התפשטות BPD, כגון BPD to Thread Edge Dislocation (TED) טרנספורמציה 20,21,22,23,24. בפרוסות האפיטקסיאליות העדכניות ביותר של SiC, ה-BPD קיים בעיקר במצע ולא בשכבה האפיטקסיאלית עקב ההמרה של BPD ל-TED בשלב הראשוני של הצמיחה האפיטקסיאלית. לכן, הבעיה שנותרה של פירוק דו-קוטבי היא התפלגות ה-BPD במצע 25,26,27. הכנסת "שכבת חיזוק מרוכבת" בין שכבת הסחף למצע הוצעה כשיטה יעילה לדיכוי התרחבות BPD במצע28, 29, 30, 31. שכבה זו מגדילה את ההסתברות לריקומבינציה של זוג אלקטרונים-חורים במצע. שכבה אפיטקסיאלית ומצע SiC. הפחתת מספר זוגות האלקטרונים-חורים מפחיתה את הכוח המניע של REDG ל-BPD במצע, כך ששכבת החיזוק המרוכבת יכולה לדכא השפלה דו-קוטבית. יש לציין שהחדרת שכבה כרוכה בעלויות נוספות בייצור פרוסות, וללא הכנסת שכבה קשה לצמצם את מספר זוגות האלקטרון-חור על ידי שליטה רק בבקרת חיי הנשא. לכן, עדיין קיים צורך עז לפתח שיטות דיכוי אחרות כדי להשיג איזון טוב יותר בין עלות ייצור המכשיר והתפוקה.
מכיוון שהרחבת ה-BPD ל-1SSF דורשת תנועה של פריקות חלקיות (PDs), הצמדת ה-PD היא גישה מבטיחה לעיכוב השפלה דו-קוטבית. למרות שהצמדת PD על ידי זיהומי מתכת דווחה, FPDs במצעי 4H-SiC ממוקמים במרחק של יותר מ-5 מיקרומטר מפני השטח של השכבה האפיטקסיאלית. בנוסף, מכיוון שמקדם הדיפוזיה של כל מתכת ב-SiC הוא קטן מאוד, קשה לזיהומי מתכת להתפזר לתוך המצע34. בשל המסה האטומית הגדולה יחסית של מתכות, גם השתלת יונים של מתכות קשה. לעומת זאת, במקרה של מימן, היסוד הקל ביותר, יונים (פרוטונים) ניתן להשתיל לתוך 4H-SiC לעומק של יותר מ-10 מיקרומטר באמצעות מאיץ מסוג MeV. לכן, אם השתלת פרוטונים משפיעה על הצמדת PD, ניתן להשתמש בה כדי לדכא התפשטות BPD במצע. עם זאת, השתלת פרוטונים עלולה לפגוע ב-4H-SiC ולגרום להפחתת ביצועי המכשיר37,38,39,40.
כדי להתגבר על התדרדרות המכשיר עקב השתלת פרוטונים, נעשה שימוש בחישול בטמפרטורה גבוהה לתיקון נזקים, בדומה לשיטת החישול הנפוצה לאחר השתלת יונים קבלנים בעיבוד מכשיר 1, 40, 41, 42. למרות שספקטרומטריית מסה של יונים משנית (SIMS)43 דיווח על דיפוזיה של מימן עקב חישול בטמפרטורה גבוהה, ייתכן שרק הצפיפות של אטומי מימן ליד ה-FD אינה מספיקה כדי לזהות את ההצמדה של ה-PR באמצעות SIMS. לכן, במחקר זה, השתלנו פרוטונים לתוך פרוסות אפיטקסיאליות 4H-SiC לפני תהליך ייצור המכשיר, כולל חישול בטמפרטורה גבוהה. השתמשנו בדיודות PiN כמבני מכשיר ניסיוני ויצרנו אותן על פרוטונים מושתלים פרוטונים פרוטונים אפיטקסיאליים 4H-SiC. לאחר מכן צפינו במאפייני וולט-אמפר כדי לחקור את הירידה בביצועי המכשיר עקב הזרקת פרוטונים. לאחר מכן, צפינו בהתרחבות של 1SSF בתמונות אלקטרו-לומינסנציה (EL) לאחר הפעלת מתח חשמלי על דיודת ה-Pin. לבסוף, אישרנו את ההשפעה של הזרקת פרוטונים על דיכוי הרחבת 1SSF.
על איור. איור 1 מציג את מאפייני הזרם-מתח (CVCs) של דיודות PiN בטמפרטורת החדר באזורים עם ובלי השתלת פרוטונים לפני זרם פועם. דיודות PiN עם הזרקת פרוטונים מציגות מאפייני תיקון הדומים לדיודות ללא הזרקת פרוטונים, למרות שמאפייני ה-IV משותפים בין הדיודות. כדי לציין את ההבדל בין תנאי ההזרקה, שרטטנו את תדר המתח בצפיפות זרם קדימה של 2.5 A/cm2 (המקביל ל-100 mA) כחלק סטטיסטי כפי שמוצג באיור 2. העקומה המקורבת לפי התפלגות נורמלית מיוצגת גם היא. על ידי קו מקווקו. קַו. כפי שניתן לראות משיאי העקומות, ההתנגדות נגד עולה מעט במינוני פרוטונים של 1014 ו-1016 ס"מ-2, בעוד שדיודת ה-Pin עם מינון פרוטון של 1012 ס"מ-2 מציגה כמעט את אותם מאפיינים כמו ללא השתלת פרוטונים . כמו כן, ביצענו השתלת פרוטונים לאחר ייצור של דיודות PiN שלא הציגו אלקטרולומיננסנציה אחידה עקב נזק שנגרם על ידי השתלת פרוטונים כפי שמוצג באיור S1 כפי שתואר במחקרים קודמים37,38,39. לפיכך, חישול ב-1600 מעלות צלזיוס לאחר השתלת יוני Al הוא תהליך הכרחי לייצור מכשירים להפעלת מקבל Al, אשר יכול לתקן את הנזק שנגרם על ידי השתלת פרוטונים, מה שהופך את ה-CVCs זהים בין דיודות PiN פרוטון מושתלות ולא מושתלות. . תדר הזרם ההפוך ב-5 V מוצג גם באיור S2, אין הבדל משמעותי בין דיודות עם ובלי הזרקת פרוטונים.
מאפייני וולט-אמפר של דיודות PiN עם ובלי פרוטונים מוזרקים בטמפרטורת החדר. האגדה מציינת את מינון הפרוטונים.
תדר מתח בזרם ישר 2.5 A/cm2 עבור דיודות PiN עם פרוטונים מוזרקים ולא מוזרקים. הקו המקווקו מתאים להתפלגות הנורמלית.
על איור. 3 מציגה תמונת EL של דיודת PiN עם צפיפות זרם של 25 A/cm2 לאחר מתח. לפני הפעלת עומס הזרם הפועם, האזורים הכהים של הדיודה לא נצפו, כפי שמוצג באיור 3. C2. עם זאת, כפי שמוצג באיור. 3a, בדיודה PiN ללא השתלת פרוטונים, נצפו כמה אזורים עם פסים כהים עם קצוות בהירים לאחר הפעלת מתח חשמלי. אזורים כהים בצורת מוט נצפים בתמונות EL עבור 1SSF המשתרעות מה-BPD במצע28,29. במקום זאת, כמה תקלות ערימה מורחבות נצפו בדיודות PiN עם פרוטונים מושתלים, כפי שמוצג באיור 3b-d. באמצעות טופוגרפיה של קרני רנטגן, אישרנו את נוכחותם של PRs שיכולים לעבור מה-BPD למצע בפריפריה של המגעים בדיודת PiN ללא הזרקת פרוטונים (איור 4: תמונה זו מבלי להסיר את האלקטרודה העליונה (מצולמת, PR) תחת האלקטרודות אינו גלוי). לכן, האזור הכהה בתמונת EL מתאים לתמונות EL מורחב במצע של דיודות PiN טעונות אחרות מוצגות באיורים 1 ו-2. סרטונים S3-S6 עם ובלי מורחבים. אזורים כהים (תמונות EL משתנות בזמן של דיודות PiN ללא הזרקת פרוטונים ומושתלים ב-1014 ס"מ-2) מוצגים גם במידע משלים.
תמונות EL של דיודות PiN ב-25 A/cm2 לאחר שעתיים של מתח חשמלי (א) ללא השתלת פרוטונים ועם מינונים מושתלים של (b) 1012 cm-2, (c) 1014 cm-2 ו-(d) 1016 cm-2 פרוטונים .
חישבנו את הצפיפות של 1SSF מורחב על ידי חישוב אזורים כהים עם קצוות בהירים בשלוש דיודות PiN עבור כל מצב, כפי שמוצג באיור 5. הצפיפות של 1SSF מורחב יורדת עם הגדלת מינון הפרוטונים, ואפילו במינון של 1012 cm-2, הצפיפות של 1SSF מורחב נמוכה משמעותית מאשר בדיודת PiN שאינה מושתלת.
צפיפות מוגברת של דיודות SF PiN עם ובלי השתלת פרוטונים לאחר טעינה עם זרם פועם (כל מצב כלל שלוש דיודות טעונות).
קיצור חיי הנשא משפיע גם על דיכוי ההתפשטות, והזרקת פרוטונים מפחיתה את חיי הנשא32,36. צפינו בתקופת חיים של נשאים בשכבה אפיטקסיאלית בעובי 60 מיקרומטר עם פרוטונים מוזרקים של 1014 ס"מ-2. משך חיי הנשא הראשוני, למרות שהשתל מפחית את הערך ל-~10%, חישול שלאחר מכן מחזיר אותו ל-~50%, כפי שמוצג באיור S7. לכן, משך חיי הנשא, מופחת עקב השתלת פרוטונים, משוחזר על ידי חישול בטמפרטורה גבוהה. למרות שהפחתה של 50% בחיי הנשא מדכאת גם את התפשטות תקלות הערימה, מאפייני ה-I–V, התלויים בדרך כלל בחיי הנשא, מראים רק הבדלים קלים בין דיודות מוזרקות ולא מושתלות. לכן, אנו מאמינים שעיגון PD משחק תפקיד בבלימת התרחבות 1SSF.
למרות ש- SIMS לא זיהה מימן לאחר חישול ב-1600 מעלות צלזיוס, כפי שדווח במחקרים קודמים, ראינו את ההשפעה של השתלת פרוטונים על דיכוי התפשטות 1SSF, כפי שמוצג באיורים 1 ו-4. 3, 4. לכן, אנו מאמינים ש ה-PD מעוגן על ידי אטומי מימן עם צפיפות מתחת לגבול הזיהוי של SIMS (2 × 1016 ס"מ-3) או פגמים נקודתיים שנגרמו על ידי השתלה. יש לציין שלא אישרנו עלייה בהתנגדות במצב במצב עקב התארכות 1SSF לאחר עומס זרם נחשול. ייתכן שהסיבה לכך היא מגעים אוהםים לא מושלמים שנוצרו באמצעות התהליך שלנו, אשר יבוטלו בעתיד הקרוב.
לסיכום, פיתחנו שיטת מרווה להרחבת ה-BPD ל-1SSF בדיודות 4H-SiC PiN באמצעות השתלת פרוטונים לפני ייצור המכשיר. ההידרדרות של מאפיין I–V במהלך השתלת פרוטון אינה משמעותית, במיוחד במינון פרוטון של 1012 ס"מ–2, אך ההשפעה של דיכוי התרחבות 1SSF היא משמעותית. למרות שבמחקר זה יצרנו דיודות PiN בעובי 10 מיקרומטר עם השתלת פרוטונים לעומק של 10 מיקרון, עדיין ניתן לייעל עוד יותר את תנאי ההשתלה ולהחיל אותם לייצור סוגים אחרים של התקני 4H-SiC. יש לשקול עלויות נוספות לייצור מכשירים במהלך השתלת פרוטונים, אך הן יהיו דומות לאלו של השתלת יוני אלומיניום, שהוא תהליך הייצור העיקרי של התקני כוח 4H-SiC. לפיכך, השתלת פרוטונים לפני עיבוד המכשיר היא שיטה פוטנציאלית לייצור התקני כוח דו-קוטביים 4H-SiC ללא ניוון.
רקיקת 4H-SiC בגודל 4 אינץ' מסוג n עם עובי שכבה אפיטקסיאלית של 10 מיקרומטר וריכוז סימום תורם של 1 × 1016 ס"מ-3 שימשה כדוגמה. לפני עיבוד המכשיר הושתלו בצלחת יוני H+ עם אנרגיית תאוצה של 0.95 MeV בטמפרטורת החדר עד לעומק של כ-10 מיקרומטר בזווית נורמלית למשטח הצלחת. במהלך השתלת פרוטון, נעשה שימוש במסכה על צלחת, ולצלחת היו קטעים ללא ועם מינון פרוטון של 1012, 1014 או 1016 ס"מ-2. לאחר מכן, הושתלו יוני Al במינוני פרוטונים של 1020 ו-1017 ס"מ-3 על כל הפרוסה לעומק של 0-0.2 מיקרומטר ו-0.2-0.5 מיקרומטר מפני השטח, ולאחר מכן חישול ב-1600 מעלות צלזיוס ליצירת מכסה פחמן. טופס שכבת ap. -סוּג. לאחר מכן, מגע Ni צד אחורי הופקד בצד המצע, בעוד מגע צד קדמי Ti/Al בצורת מסרק 2.0 מ"מ × 2.0 מ"מ שנוצר על ידי פוטוליטוגרפיה ותהליך קילוף הופקד בצד השכבה האפיטקסיאלית. לבסוף, חישול מגע מתבצע בטמפרטורה של 700 מעלות צלזיוס. לאחר חיתוך הוופל לצ'יפס, ביצענו אפיון מתח ויישום.
מאפייני ה-I–V של דיודות ה-PIN המיוצרות נצפו באמצעות מנתח פרמטרים מוליכים למחצה HP4155B. כלחץ חשמלי, זרם פועם של 10 מיליסניות של 212.5 A/cm2 הוכנס למשך שעתיים בתדירות של 10 פולסים לשנייה. כאשר בחרנו בצפיפות או תדר זרם נמוך יותר, לא צפינו בהתרחבות 1SSF אפילו בדיודה PiN ללא הזרקת פרוטונים. במהלך המתח החשמלי המופעל, הטמפרטורה של דיודת ה-Pin היא סביב 70 מעלות צלזיוס ללא חימום מכוון, כפי שמוצג באיור S8. תמונות אלקטרולומינסצנטיות התקבלו לפני ואחרי מתח חשמלי בצפיפות זרם של 25 A/cm2. השתקפות סינכרוטרון שכיחות טופוגרפיה של קרני רנטגן באמצעות קרן רנטגן מונוכרומטית (λ = 0.15 ננומטר) במרכז הקרינה של סינכרוטרון איצ'י, וקטור ה-ag ב-BL8S2 הוא -1-128 או 11-28 (ראה ref. 44 לפרטים) . ).
תדר המתח בצפיפות זרם קדימה של 2.5 A/cm2 מופק במרווח של 0.5 V באיור. 2 לפי ה-CVC של כל מצב של דיודת ה-PIN. מהערך הממוצע של Vave המתח וסטיית התקן σ של המתח, אנו משרטטים עקומת התפלגות נורמלית בצורה של קו מקווקו באיור 2 באמצעות המשוואה הבאה:
Werner, MR & Fahrner, WR סקירה על חומרים, מיקרו-חיישנים, מערכות והתקנים עבור יישומים בטמפרטורה גבוהה ובסביבה קשה. Werner, MR & Fahrner, WR סקירה על חומרים, מיקרו-חיישנים, מערכות והתקנים עבור יישומים בטמפרטורה גבוהה ובסביבה קשה.Werner, MR ו-Farner, WR סקירה כללית של חומרים, מיקרו-חיישנים, מערכות והתקנים ליישומים בטמפרטורה גבוהה ובסביבות קשות. Werner, MR & Fahrner, WR Werner, MR & Fahrner, WR סקירה של חומרים, חיישנים מיקרו, מערכות והתקנים עבור טמפרטורה גבוהה ויישומים סביבתיים שליליים.Werner, MR ו-Farner, WR סקירה כללית של חומרים, מיקרו-חיישנים, מערכות והתקנים ליישומים בטמפרטורות גבוהות ובתנאים קשים.IEEE טרנס. אלקטרוניקה תעשייתית. 48, 249–257 (2001).
Kimoto, T. & Cooper, JA יסודות הטכנולוגיה של סיליקון קרביד יסודות טכנולוגיית הסיליקון קרביד: צמיחה, אפיון, התקנים ויישומים כרך. Kimoto, T. & Cooper, JA יסודות הטכנולוגיה של סיליקון קרביד יסודות טכנולוגיית הסיליקון קרביד: צמיחה, אפיון, התקנים ויישומים כרך.Kimoto, T. and Cooper, JA היסודות של טכנולוגיית הסיליקון קרביד היסודות של טכנולוגיית הסיליקון קרביד: צמיחה, מאפיינים, התקנים ויישומים כרך. Kimoto, T. & Cooper, JA 碳化硅技术基础碳化硅技术基础：增长、表征、设备和应用卷。 Kimoto, T. & Cooper, JA Carbon化סיליקון בסיס טכנולוגיית סיליקון Carbon化סיליקון: צמיחה, תיאור, ציוד ונפח יישומים.Kimoto, T. and Cooper, J. יסודות טכנולוגיית סיליקון קרביד יסודות טכנולוגיית סיליקון קרביד: צמיחה, מאפיינים, ציוד ויישומים כרך.252 (Wiley Singapore Pte Ltd, 2014).
Veliadis, V. מסחור בקנה מידה גדול של SiC: סטטוס קוו ומכשולים שיש להתגבר עליהם. עלמא. המדע. פורום 1062, 125–130 (2022).
Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK סקירה של טכנולוגיות אריזה תרמית עבור אלקטרוניקה חשמלית לרכב למטרות מתיחה. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK סקירה של טכנולוגיות אריזה תרמית עבור אלקטרוניקה חשמלית לרכב למטרות מתיחה.Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR ו-Joshi, YK סקירה כללית של טכנולוגיות אריזה תרמית עבור אלקטרוניקה חשמלית לרכב למטרות מתיחה. 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 ו-Joshi, YK סקירה כללית של טכנולוגיית אריזה תרמית עבור אלקטרוניקה חשמלית לרכב למטרות מתיחה.ג'יי אלקטרון. חֲבִילָה. טְרַנס. ASME 140, 1-11 (2018).
Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. פיתוח מערכת משיכה יישומית SiC עבור רכבות מהירות Shinkansen מהדור הבא. Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. פיתוח מערכת משיכה יישומית SiC עבור רכבות מהירות Shinkansen מהדור הבא.Sato K., Kato H. ו-Fukushima T. פיתוח מערכת מתיחה SiC יישומית עבור רכבות שינקנסן מהדור הבא.Sato K., Kato H. ו- Fukushima T. פיתוח מערכות משיכה עבור יישומי SiC עבור רכבות שינקנסן מהדור הבא. נספח IEEJ J. Ind. 9, 453–459 (2020).
Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. אתגרים למימוש התקני כוח SiC אמינים במיוחד: מהסטטוס הנוכחי ומהבעיות של פרוסות SiC. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. אתגרים למימוש התקני כוח SiC אמינים במיוחד: מהסטטוס הנוכחי ומהבעיות של פרוסות SiC.Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. and Okumura, H. בעיות ביישום של התקני כוח SiC אמינים במיוחד: החל מהמצב הנוכחי והבעיה של Wafer SiC. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. 实现高可靠性SiC Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. האתגר בהשגת אמינות גבוהה בהתקני כוח SiC: מ-SiC 晶圆的电视和问题设计。Senzaki J, Hayashi S, Yonezawa Y. ו- Okumura H. אתגרים בפיתוח מכשירי כוח בעלי אמינות גבוהה המבוססים על סיליקון קרביד: סקירה של המצב והבעיות הקשורות לפרוסות סיליקון קרביד.בסימפוזיון הבינלאומי של IEEE לשנת 2018 על פיזיקת מהימנות (IRPS). (Senzaki, J. et al. eds.) 3B.3-1-3B.3-6 (IEEE, 2018).
Kim, D. & Sung, W. שיפור חסינות קצר חשמלי עבור 1.2kV 4H-SiC MOSFET באמצעות באר P עמוקה המיושמת על ידי השתלת תקשור. Kim, D. & Sung, W. שיפור חסינות קצר חשמלי עבור 1.2kV 4H-SiC MOSFET באמצעות באר P עמוקה המיושמת על ידי השתלת תקשור.Kim, D. and Sung, V. שיפור חסינות קצר חשמלי עבור 1.2 kV 4H-SiC MOSFET באמצעות P-well עמוק המיושמת על ידי השתלת ערוץ. 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. and Sung, V. שיפור סובלנות לקצר של 1.2 kV 4H-SiC MOSFETs באמצעות בארות P עמוקות על ידי השתלת תעלות.IEEE Electronic Devices Lett. 42, 1822–1825 (2021).
סקוורונסקי מ' ואח'. תנועה משופרת רקומבינציה של פגמים בדיודות 4H-SiC pn מוטות קדימה. י. יישום. פִיסִיקָה. 92, 4699–4704 (2002).
Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB המרת נקע באפיטקסיה של סיליקון קרביד 4H. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB המרת נקע באפיטקסיה של סיליקון קרביד 4H.Ha S., Meszkowski P., Skowronski M. ו- Rowland LB טרנספורמציה של נקע במהלך אפיטקסיית סיליקון קרביד 4H. 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, LBמעבר נקע 4H באפיטקסיה של סיליקון קרביד.ג'יי קריסטל. צמיחה 244, 257–266 (2002).
Skowronski, M. & Ha, S. פירוק של מכשירים דו-קוטביים מבוססי סיליקון-קרביד משושה. Skowronski, M. & Ha, S. פירוק של מכשירים דו-קוטביים מבוססי סיליקון-קרביד משושה.Skowronski M. and Ha S. Degradation of hexagonal bipolar devices המבוססים על סיליקון קרביד. Skowronski, M. & Ha, S. 六方碳化硅基双极器件的降解。 Skowronski M. & Ha S.Skowronski M. and Ha S. Degradation of hexagonal bipolar devices המבוססים על סיליקון קרביד.י. יישום. פיזיקה 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. ו-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. ו-Ryu S.-H.מנגנון השפלה חדש עבור MOSFETs כוח SiC במתח גבוה. IEEE Electronic Devices Lett. 28, 587–589 (2007).
Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD על הכוח המניע לתנועת תקלות ערימה הנגרמת על ידי ריקומבינציה ב-4H–SiC. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD על הכוח המניע לתנועת תקלות ערימה הנגרמת על ידי ריקומבינציה ב-4H-SiC.Caldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ, והובארט, KD על הכוח המניע של תנועת תקלות ערימה הנגרמת על ידי רקומבינציה ב-4H-SiC. 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, והובארט, KD, על הכוח המניע של תנועת תקלות ערימה הנגרמת על ידי רקומבינציה ב-4H-SiC.י. יישום. פִיסִיקָה. 108, 044503 (2010).
Iijima, A. & Kimoto, T. מודל אנרגיה אלקטרוני להיווצרות תקלה אחת של Shockley בגבישי 4H-SiC. Iijima, A. & Kimoto, T. מודל אנרגיה אלקטרוני להיווצרות תקלה אחת של Shockley בגבישי 4H-SiC.Iijima, A. and Kimoto, T. מודל של אנרגיה אלקטרונית של היווצרות פגמים בודדים של אריזה Shockley בגבישי 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. & Kimoto, T. מודל אנרגיה אלקטרוני של היווצרות תקלה אחת של Shockley ב-4H-SiC.Iijima, A. and Kimoto, T. מודל של אנרגיה אלקטרונית של היווצרות של אריזה שוקלי עם פגם יחיד בגבישי 4H-SiC.י. יישום. פיזיקה 126, 105703 (2019).
Iijima, A. & Kimoto, T. אומדן המצב הקריטי להתרחבות/התכווצות של תקלות ערימה בודדות של Shockley בדיודות 4H-SiC PiN. Iijima, A. & Kimoto, T. אומדן המצב הקריטי להתרחבות/התכווצות של תקלות ערימה בודדות של Shockley בדיודות 4H-SiC PiN.Iijima, A. and Kimoto, T. אומדן המצב הקריטי להתרחבות/דחיסה של פגמי אריזה בודדים של Shockley בדיודות 4H-SiC PiN. 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. אומדן של תנאי התרחבות/התכווצות שכבת ערימה אחת של Shockley בדיודות 4H-SiC PiN.Iijima, A. and Kimoto, T. אומדן התנאים הקריטיים להתרחבות/דחיסה של אריזה של פגמים בודדים Shockley בדיודות 4H-SiC PiN.פיזיקת יישום רייט. 116, 092105 (2020).
Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. מודל פעולה של באר קוונטית להיווצרות של שגיאת ערימה אחת של Shockley בגביש 4H-SiC בתנאים שאינם שיווי משקל. Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. מודל פעולה של באר קוונטית להיווצרות של שגיאת ערימה אחת של Shockley בגביש 4H-SiC בתנאים שאינם שיווי משקל.Mannen Y., Shimada K., Asada K., ו-Otani N. מודל באר קוונטי להיווצרות שגיאת ערימה אחת של Shockley בגביש 4H-SiC בתנאי אי-שיווי משקל.Mannen Y., Shimada K., Asada K. ו-Otani N. מודל אינטראקציה של באר קוונטית להיווצרות של שגיאות ערימה בודדות של Shockley בגבישי 4H-SiC בתנאים לא שיווי משקל. י. יישום. פִיסִיקָה. 125, 085705 (2019).
Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Recombination-induced stabling faults: עדות למנגנון כללי ב-SiC משושה. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Recombination-induced stabling faults: עדות למנגנון כללי ב-SiC משושה.Galeckas, A., Linnros, J. and Pirouz, P. Recombination-Induced Packing Defects: Evidence for a Mechanism Common 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. עדות למנגנון הכללי של שכבת אינדוקציה מרוכבת: 六方SiC.Galeckas, A., Linnros, J. and Pirouz, P. Recombination-Induced Packing Defects: Evidence for a Mechanism Common in Hexagonal SiC.פיזיקה הכומר רייט. 96, 025502 (2006).
Ishikawa, Y., Sudo, M., Yao, Y.-Z., Sugawara, Y. & Kato, M. הרחבה של שגיאת ערימה אחת של Shockley בשכבה אפיטקסיאלית 4H-SiC (11 2 ¯0) הנגרמת על ידי אלקטרון הקרנת קרן.Ishikawa, Y., M. Sudo, Y.-Z הקרנת קרן.אישיקאווה, י., סודו מ., י.-ז פסיכולוגיה.Box, Ю., М. Судо, Y.-Z Chem., J. Chem., 123, 225101 (2018).
Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. תצפית על ריקומבינציה של הנשאים בשגיאות ערימה בודדות של Shockley ובפריקות חלקיות ב-4H-SiC. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. תצפית על ריקומבינציה של הנשאים בשגיאות ערימה בודדות של Shockley ובפריקות חלקיות ב-4H-SiC.Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. ו-Kimoto T. תצפית על ריקומבינציה של נשא בפגמי אריזה בודדים של Shockley ונקעים חלקיים ב-4H-SiC. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T.Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. ו-Kimoto T. תצפית על ריקומבינציה של נשא בפגמי אריזה בודדים של Shockley ונקעים חלקיים ב-4H-SiC.י. יישום. פיזיקה 124, 095702 (2018).
Kimoto, T. & Watanabe, H. הנדסת פגמים בטכנולוגיית SiC עבור התקני כוח במתח גבוה. Kimoto, T. & Watanabe, H. הנדסת פגמים בטכנולוגיית SiC עבור התקני כוח במתח גבוה.Kimoto, T. and Watanabe, H. פיתוח פגמים בטכנולוגיית SiC עבור התקני הספק במתח גבוה. 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. הנדסת פגמים בטכנולוגיית SiC עבור התקני כוח במתח גבוה.Kimoto, T. and Watanabe, H. פיתוח פגמים בטכנולוגיית SiC עבור התקני הספק במתח גבוה.Application Physics Express 13, 120101 (2020).
Zhang, Z. & Sudarshan, TS אפיטקסיה ללא נקע במישור הבסיסי של סיליקון קרביד. Zhang, Z. & Sudarshan, TS אפיטקסיה ללא נקע במישור הבסיסי של סיליקון קרביד.Zhang Z. ו-Sudarshan TS אפיטקסיה ללא נקע של סיליקון קרביד במישור הבסיסי. Zhang, Z. & Sudarshan, TS 碳化硅基面无位错外延. Zhang, Z. & Sudarshan, TSZhang Z. ו-Sudarshan TS אפיטקסיה ללא נקע של מטוסים בסיסיים של סיליקון קרביד.הַצהָרָה. פִיסִיקָה. רייט. 87, 151913 (2005).
Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS מנגנון של ביטול נקעים במישור הבסיסי בסרטים דקים של SiC על ידי אפיטקסיה על מצע חרוט. Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS מנגנון של ביטול נקעים במישור הבסיסי בסרטים דקים של SiC על ידי אפיטקסיה על מצע חרוט.Zhang Z., Moulton E. ו-Sudarshan TS מנגנון ביטול של נקעים במישור הבסיס בסרטים דקים של SiC על ידי אפיטקסיה על מצע חרוט. 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 המנגנון של חיסול של סרט דק SiC על ידי תחריט המצע.Zhang Z., Moulton E. ו-Sudarshan TS מנגנון ביטול של נקעים במישור הבסיס בסרטים דקים של SiC על ידי אפיטקסיה על מצעים חרוטים.פיזיקת יישום רייט. 89, 081910 (2006).
שטלבוש RE et al. הפסקת גדילה מובילה לירידה בנקעים במישור הבסיסי במהלך אפיטקסיה 4H-SiC. הַצהָרָה. פִיסִיקָה. רייט. 94, 041916 (2009).
Zhang, X. & Tsuchida, H. המרה של נקעים במישור הבסיסי לנקעים בקצה השחלה ב-4H-SiC epilayers על ידי חישול בטמפרטורה גבוהה. Zhang, X. & Tsuchida, H. המרה של נקעים במישור הבסיסי לנקעים בקצה השחלה ב-4H-SiC epilayers על ידי חישול בטמפרטורה גבוהה.Zhang, X. ו- Tsuchida, H. טרנספורמציה של נקעים במישור הבסיסי לנקעים בקצה השחלה בשכבות אפיטקסיאליות 4H-SiC על ידי חישול בטמפרטורה גבוהה. 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. ו- Tsuchida, H. טרנספורמציה של נקעים במישור הבסיס לנקעים בקצה נימה בשכבות אפיטקסיאליות 4H-SiC על ידי חישול בטמפרטורה גבוהה.י. יישום. פִיסִיקָה. 111, 123512 (2012).
Song, H. & Sudarshan, TS המרה של נקע במישור הבסיסי ליד ממשק אפי-שכבה/מצע בצמיחה אפיטקסיאלית של 4° מחוץ לציר 4H-SiC. Song, H. & Sudarshan, TS המרה של נקע במישור הבסיסי ליד ממשק אפי-שכבה/מצע בצמיחה אפיטקסיאלית של 4° מחוץ לציר 4H-SiC.Song, H. and Sudarshan, TS טרנספורמציה של נקעים במישור הבסיסי ליד ממשק השכבה האפיטקסיאלית/המצע במהלך צמיחה אפיטקסיאלית מחוץ לציר של 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轍锢 Song, H. & Sudarshan, TS 在4° 离轴4H-SiC Song, H. & Sudarshan, TSמעבר נקע מישורי של המצע ליד גבול השכבה האפיטקסיאלית/המצע במהלך צמיחה אפיטקסיאלית של 4H-SiC מחוץ לציר 4°.ג'יי קריסטל. צמיחה 371, 94–101 (2013).
Konishi, K. et al. בזרם גבוה, ההתפשטות של תקלת הערימה במישור הבסיסי בשכבות אפיטקסיאליות 4H-SiC הופכת לנקעים של קצה חוט. י. יישום. פִיסִיקָה. 114, 014504 (2013).
Konishi, K. et al. תכנן שכבות אפיטקסיאליות עבור רכיבי SiC MOSFET דו-קוטביים שאינם מתכלים על-ידי זיהוי אתרי יצירת גרעיני שגיאות ערימה מורחבת בניתוח טופוגרפי מבצעי של קרני רנטגן. AIP Advanced 12, 035310 (2022).
Lin, S. et al. השפעת מבנה נקע המישור הבסיסי על התפשטות תקלת ערימה אחת מסוג Shockley במהלך דעיכת זרם קדימה של דיודות פינים 4H-SiC. יַפָּן. י. יישום. פִיסִיקָה. 57, 04FR07 (2018).
Tahara, T., et al. משך החיים הקצר של נושאי המיעוטים בשכבות 4H-SiC עשירות בחנקן משמש לדיכוי תקלות הערמה בדיודות PiN. י. יישום. פִיסִיקָה. 120, 115101 (2016).
טהרה, ת' ועוד. תלות בריכוז הנשא המוזרק של התפשטות תקלות ערימה אחת של Shockley בדיודות 4H-SiC PiN. י. יישום. פיזיקה 123, 025707 (2018).
Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. מערכת FCA מיקרוסקופית למדידת עומק של חיי הנשא ב-SiC. Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. מערכת FCA מיקרוסקופית למדידת עומק של חיי הנשא ב-SiC.Mei, S., Tawara, T., Tsuchida, H. ו-Kato, M. FCA מערכת מיקרוסקופית למדידות עומק של חיי הנשא בסיליקון קרביד. Mae, S.、Tawara, T.、Tsuchida, H. & Kato, M. 用于SiC 中深度分辨载流子寿命测量的显微FCA 系统、 Mae, S.、Tawara, T.、Tsuchida, H. & Kato, M. For SiC לעומק בינוני 分辨载流子מדידה לכל החיים的月微FCA system。מערכת Mei S., Tawara T., Tsuchida H. ו-Kato M. Micro-FCA למדידת עומק של חיי נשא בסיליקון קרביד.עלמא מדע פורום 924, 269–272 (2018).
Hirayama, T. et al. התפלגות העומק של משך חיי הנשא בשכבות אפיטקסיאליות עבות 4H-SiC נמדדה בצורה לא הרסנית באמצעות רזולוציית הזמן של ספיגת נשא חופשי ואור מוצלב. תעבור למדע. מֶטֶר. 91, 123902 (2020).
זמן פרסום: נובמבר-06-2022
