Bedankt voor uw bezoek aan Nature.com. De browserversie die u gebruikt, biedt beperkte CSS-ondersteuning. Voor de beste ervaring raden we u aan een bijgewerkte browser te gebruiken (of de compatibiliteitsmodus in Internet Explorer uit te schakelen). Om de ondersteuning te kunnen blijven garanderen, zullen we de site in de tussentijd zonder stijlen en JavaScript weergeven.
4H-SiC is op de markt gebracht als materiaal voor vermogenshalfgeleiders. De betrouwbaarheid van 4H-SiC-componenten op lange termijn vormt echter een obstakel voor een brede toepassing ervan, en het belangrijkste betrouwbaarheidsprobleem van 4H-SiC-componenten is bipolaire degradatie. Deze degradatie wordt veroorzaakt door een enkele Shockley-stapelfout (1SSF) die dislocaties in het basale vlak in 4H-SiC-kristallen voortplant. Hier stellen we een methode voor om 1SSF-expansie te onderdrukken door protonen te implanteren op epitaxiale wafers van 4H-SiC. PiN-diodes, gefabriceerd op wafers met protonenimplantatie, vertoonden dezelfde stroom-spanningskarakteristieken als diodes zonder protonenimplantatie. Daarentegen wordt de 1SSF-expansie effectief onderdrukt in de PiN-diode met protonenimplantatie. De implantatie van protonen in epitaxiale wafers van 4H-SiC is dus een effectieve methode om bipolaire degradatie van 4H-SiC-vermogenshalfgeleiders te onderdrukken, terwijl de prestaties van de component behouden blijven. Dit resultaat draagt bij aan de ontwikkeling van zeer betrouwbare 4H-SiC-apparaten.
Siliciumcarbide (SiC) wordt algemeen erkend als een halfgeleidermateriaal voor hoogvermogen-, hoogfrequente halfgeleiderapparaten die onder zware omstandigheden kunnen werken1. Er zijn veel SiC-polytypen, waaronder 4H-SiC uitstekende fysieke eigenschappen voor halfgeleiderapparaten heeft, zoals een hoge elektronenmobiliteit en een sterk doorslagveld2. 4H-SiC-wafers met een diameter van 6 inch worden momenteel gecommercialiseerd en gebruikt voor de massaproductie van vermogenshalfgeleiderapparaten3. Tractiesystemen voor elektrische voertuigen en treinen werden gefabriceerd met behulp van 4H-SiC4.5 vermogenshalfgeleiderapparaten. 4H-SiC-apparaten hebben echter nog steeds last van betrouwbaarheidsproblemen op de lange termijn, zoals diëlektrische doorslag of kortsluitbetrouwbaarheid,6,7 waarvan een van de belangrijkste betrouwbaarheidsproblemen bipolaire degradatie is2,8,9,10,11. Deze bipolaire degradatie werd meer dan 20 jaar geleden ontdekt en vormt al lang een probleem bij de fabricage van SiC-apparaten.
Bipolaire degradatie wordt veroorzaakt door een enkel Shockley-stapeldefect (1SSF) in 4H-SiC-kristallen met basale vlakdislocaties (BPD's) die zich voortplanten door recombinatie-versterkte dislocatieglijding (REDG)12,13,14,15,16,17,18,19. Daarom kunnen, als BPD-expansie wordt onderdrukt tot 1SSF, 4H-SiC-vermogensapparaten worden vervaardigd zonder bipolaire degradatie. Er zijn verschillende methoden gerapporteerd om BPD-voortplanting te onderdrukken, zoals BPD naar Thread Edge Dislocation (TED)-transformatie20,21,22,23,24. In de nieuwste SiC-epitaxiale wafers is de BPD voornamelijk aanwezig in het substraat en niet in de epitaxiale laag vanwege de conversie van BPD naar TED tijdens de eerste fase van epitaxiale groei. Daarom is het resterende probleem van bipolaire degradatie de verdeling van BPD in het substraat25,26,27. Het invoegen van een "composietversterkingslaag" tussen de driftlaag en het substraat is voorgesteld als een effectieve methode om BPD-expansie in het substraat te onderdrukken28, 29, 30, 31. Deze laag verhoogt de kans op recombinatie van elektron-gatparen in de epitaxiale laag en het SiC-substraat. Het verminderen van het aantal elektron-gatparen vermindert de drijvende kracht van REDG naar BPD in het substraat, waardoor de composietversterkingslaag bipolaire degradatie kan onderdrukken. Opgemerkt dient te worden dat het invoegen van een laag extra kosten met zich meebrengt bij de productie van wafers, en zonder het invoegen van een laag is het moeilijk om het aantal elektron-gatparen te verminderen door alleen de levensduur van de drager te regelen. Daarom is er nog steeds een sterke behoefte aan de ontwikkeling van andere onderdrukkingsmethoden om een betere balans te bereiken tussen de productiekosten en de opbrengst van het apparaat.
Omdat uitbreiding van de BPD naar 1SSF verplaatsing van partiële dislocaties (PD's) vereist, is het vastzetten van de PD een veelbelovende aanpak om bipolaire degradatie te remmen. Hoewel PD-pinning door metaalverontreinigingen is gerapporteerd, bevinden FPD's in 4H-SiC-substraten zich op een afstand van meer dan 5 μm van het oppervlak van de epitaxiale laag. Bovendien is het, omdat de diffusiecoëfficiënt van elk metaal in SiC erg laag is, moeilijk voor metaalverontreinigingen om in het substraat te diffunderen34. Vanwege de relatief grote atomaire massa van metalen is ionenimplantatie van metalen ook moeilijk. Daarentegen kunnen in het geval van waterstof, het lichtste element, ionen (protonen) in 4H-SiC worden geïmplanteerd tot een diepte van meer dan 10 µm met behulp van een MeV-klasse versneller. Als protonenimplantatie PD-pinning beïnvloedt, kan het daarom worden gebruikt om BPD-propagatie in het substraat te onderdrukken. Protonimplantatie kan echter 4H-SiC beschadigen en leiden tot verminderde prestaties van het apparaat37,38,39,40.
Om degradatie van het apparaat als gevolg van protonenimplantatie te voorkomen, wordt hoogtemperatuur-uitgloeien gebruikt om schade te herstellen, vergelijkbaar met de uitgloeimethode die gewoonlijk wordt gebruikt na implantatie van acceptorionen in de apparaatverwerking1, 40, 41, 42. Hoewel secundaire ionenmassaspectrometrie (SIMS)43 waterstofdiffusie als gevolg van hoogtemperatuur-uitgloeien heeft gerapporteerd, is het mogelijk dat alleen de dichtheid van waterstofatomen nabij de FD niet voldoende is om de pinning van de PR met SIMS te detecteren. Daarom hebben we in deze studie protonen geïmplanteerd in 4H-SiC epitaxiale wafers vóór het fabricageproces van het apparaat, inclusief hoogtemperatuur-uitgloeien. We gebruikten PiN-diodes als experimentele apparaatstructuren en fabriceerden deze op protonengeïmplanteerde 4H-SiC epitaxiale wafers. Vervolgens observeerden we de volt-ampèrekarakteristieken om de prestatievermindering van het apparaat als gevolg van protoneninjectie te bestuderen. Vervolgens observeerden we de expansie van 1SSF in elektroluminescentie (EL)-beelden na het aanleggen van een elektrische spanning op de PiN-diode. Ten slotte bevestigden we het effect van protoneninjectie op de onderdrukking van de 1SSF-expansie.
In fig. Figuur 1 toont de stroom-spanningskarakteristieken (CVC's) van PiN-diodes bij kamertemperatuur in gebieden met en zonder protonenimplantatie vóór gepulste stroom. PiN-diodes met protoneninjectie vertonen gelijkrichtingskarakteristieken die vergelijkbaar zijn met die van diodes zonder protoneninjectie, ook al hebben de diodes dezelfde IV-karakteristieken. Om het verschil tussen de injectiecondities aan te geven, hebben we de spanningsfrequentie bij een voorwaartse stroomdichtheid van 2,5 A/cm² (overeenkomend met 100 mA) statistisch weergegeven, zoals weergegeven in Figuur 2. De curve, benaderd door een normale verdeling, wordt ook weergegeven met een stippellijn. Zoals te zien is aan de toppen van de curven, neemt de aan-weerstand licht toe bij protonendoses van 1014 en 1016 cm², terwijl de PiN-diode met een protonendosis van 1012 cm² vrijwel dezelfde karakteristieken vertoont als zonder protonenimplantatie. We hebben ook protonenimplantatie uitgevoerd na de fabricage van PiN-diodes die geen uniforme elektroluminescentie vertoonden als gevolg van schade veroorzaakt door protonenimplantatie, zoals weergegeven in figuur S1, zoals beschreven in eerdere studies37,38,39. Daarom is gloeien bij 1600 °C na implantatie van Al-ionen een noodzakelijk proces om apparaten te fabriceren die de Al-acceptor activeren. Dit kan de schade veroorzaakt door protonenimplantatie herstellen, waardoor de CVC's gelijk zijn voor geïmplanteerde en niet-geïmplanteerde protonen PiN-diodes. De omgekeerde stroomfrequentie bij -5 V is ook weergegeven in figuur S2; er is geen significant verschil tussen diodes met en zonder protoneninjectie.
Volt-ampèrekarakteristieken van PiN-diodes met en zonder geïnjecteerde protonen bij kamertemperatuur. De legenda geeft de protonendosis aan.
Spanningsfrequentie bij gelijkstroom 2,5 A/cm² voor PiN-diodes met geïnjecteerde en niet-geïnjecteerde protonen. De stippellijn komt overeen met de normale verdeling.
Figuur 3 toont een EL-afbeelding van een PiN-diode met een stroomdichtheid van 25 A/cm² na spanning. Vóór het aanleggen van de gepulste stroombelasting werden de donkere gebieden van de diode niet waargenomen, zoals weergegeven in figuur 3.C2. Zoals echter te zien is in figuur 3a, werden in een PiN-diode zonder protonenimplantatie verschillende donker gestreepte gebieden met lichte randen waargenomen na het aanleggen van een elektrische spanning. Dergelijke staafvormige donkere gebieden worden waargenomen in EL-afbeeldingen voor 1SSF die zich uitstrekken vanaf de BPD in het substraat28,29. In plaats daarvan werden enkele uitgebreide stapelfouten waargenomen in PiN-dioden met geïmplanteerde protonen, zoals weergegeven in figuur 3b-d. Met behulp van röntgentopografie hebben we de aanwezigheid van PR's bevestigd die van de BPD naar het substraat aan de periferie van de contacten in de PiN-diode kunnen bewegen zonder protoneninjectie (Fig. 4: deze afbeelding zonder de bovenste elektrode te verwijderen (gefotografeerd, PR onder de elektroden is niet zichtbaar). Daarom komt het donkere gebied in de EL-afbeelding overeen met een uitgebreide 1SSF BPD in het substraat. EL-afbeeldingen van andere geladen PiN-dioden worden weergegeven in Figuur 1 en 2. Video's S3-S6 met en zonder uitgebreide donkere gebieden (tijdsvariërende EL-afbeeldingen van PiN-dioden zonder protoneninjectie en geïmplanteerd op 1014 cm-2) worden ook weergegeven in Aanvullende informatie.
EL-afbeeldingen van PiN-dioden bij 25 A/cm2 na 2 uur elektrische belasting (a) zonder protonenimplantatie en met geïmplanteerde doses van (b) 1012 cm-2, (c) 1014 cm-2 en (d) 1016 cm-2 protonen.
We berekenden de dichtheid van uitgebreide 1SSF door donkere gebieden met heldere randen in drie PiN-dioden voor elke conditie te berekenen, zoals weergegeven in Afbeelding 5. De dichtheid van uitgebreide 1SSF neemt af met toenemende protonendosis, en zelfs bij een dosis van 1012 cm-2 is de dichtheid van uitgebreide 1SSF aanzienlijk lager dan in een niet-geïmplanteerde PiN-diode.
Hogere dichtheden van SF PiN-diodes met en zonder protonenimplantatie na belasting met een gepulseerde stroom (elke toestand omvatte drie geladen diodes).
Het verkorten van de levensduur van de drager heeft ook invloed op de onderdrukking van expansie, en protoninjectie vermindert de levensduur van de drager32,36. We hebben levensduur van dragers waargenomen in een epitaxiale laag van 60 µm dik met geïnjecteerde protonen van 1014 cm-2. Vanaf de initiële levensduur van de drager, hoewel de implantatie de waarde verlaagt tot ~10%, herstelt daaropvolgende uitgloeiing deze tot ~50%, zoals weergegeven in Fig. S7. Daarom wordt de levensduur van de drager, verminderd door protonimplantatie, hersteld door uitgloeien bij hoge temperatuur. Hoewel een vermindering van de levensduur van de drager met 50% ook de voortplanting van stapelfouten onderdrukt, vertonen de I–V-karakteristieken, die doorgaans afhankelijk zijn van de levensduur van de drager, slechts kleine verschillen tussen geïnjecteerde en niet-geïmplanteerde diodes. Daarom geloven we dat PD-verankering een rol speelt bij het remmen van 1SSF-expansie.
Hoewel SIMS geen waterstof detecteerde na gloeien bij 1600 °C, zoals gerapporteerd in eerdere studies, observeerden we het effect van protonimplantatie op de onderdrukking van 1SSF-expansie, zoals weergegeven in figuur 1 en 4.3, 4. Daarom zijn we van mening dat de PD verankerd is door waterstofatomen met een dichtheid onder de detectielimiet van SIMS (2 × 1016 cm-3) of door puntdefecten veroorzaakt door implantatie. Opgemerkt dient te worden dat we geen toename van de weerstand in de ingeschakelde toestand hebben bevestigd als gevolg van de verlenging van 1SSF na een piekstroombelasting. Dit kan te wijten zijn aan imperfecte ohmse contacten die met ons proces zijn gemaakt, en die in de nabije toekomst zullen worden geëlimineerd.
Concluderend hebben we een blusmethode ontwikkeld om de BPD uit te breiden tot 1SSF in 4H-SiC PiN-diodes met behulp van protonenimplantatie voorafgaand aan de fabricage van het apparaat. De verslechtering van de I–V-karakteristiek tijdens protonenimplantatie is onbeduidend, vooral bij een protonendosis van 1012 cm–2, maar het effect van het onderdrukken van de 1SSF-expansie is significant. Hoewel we in deze studie 10 µm dikke PiN-diodes hebben gefabriceerd met protonenimplantatie tot een diepte van 10 µm, is het nog steeds mogelijk om de implantatieomstandigheden verder te optimaliseren en toe te passen op de fabricage van andere typen 4H-SiC-apparaten. Er moet rekening worden gehouden met extra kosten voor de fabricage van apparaten tijdens protonenimplantatie, maar deze zullen vergelijkbaar zijn met die voor aluminiumionenimplantatie, het belangrijkste fabricageproces voor 4H-SiC-vermogensapparaten. Protonenimplantatie voorafgaand aan de verwerking van het apparaat is daarom een potentiële methode voor de fabricage van bipolaire 4H-SiC-vermogensapparaten zonder degeneratie.
Een 4-inch n-type 4H-SiC wafer met een epitaxiale laagdikte van 10 µm en een donordopingconcentratie van 1 × 1016 cm-3 werd als monster gebruikt. Voordat het apparaat werd verwerkt, werden H+-ionen in de plaat geïmplanteerd met een versnellingsenergie van 0,95 MeV bij kamertemperatuur tot een diepte van ongeveer 10 µm onder een rechte hoek ten opzichte van het plaatoppervlak. Tijdens de protonenimplantatie werd een masker op een plaat gebruikt, en de plaat had secties zonder en met een protonendosis van 1012, 1014 of 1016 cm-2. Vervolgens werden Al-ionen met protondoses van 1020 en 1017 cm-3 over de gehele wafer geïmplanteerd tot een diepte van 0-0,2 µm en 0,2-0,5 µm vanaf het oppervlak, gevolgd door gloeien bij 1600 °C om een koolstofkap te vormen voor een AP-laag. Vervolgens werd een Ni-contact aan de achterzijde afgezet op de substraatzijde, terwijl een kamvormig Ti/Al-contact van 2,0 mm × 2,0 mm aan de voorzijde, gevormd door middel van fotolithografie en een peelproces, werd afgezet op de epitaxiale laagzijde. Tot slot werd het contactgloeien uitgevoerd bij een temperatuur van 700 °C. Nadat de wafer in chips was gesneden, voerden we een spanningskarakterisering en applicatie uit.
De I–V-karakteristieken van de vervaardigde PiN-dioden werden waargenomen met behulp van een HP4155B halfgeleiderparameteranalysator. Als elektrische belasting werd gedurende 2 uur een gepulste stroom van 212,5 A/cm² (10 milliseconden) geïntroduceerd met een frequentie van 10 pulsen/sec. Bij een lagere stroomdichtheid of frequentie observeerden we geen 1SSF-expansie, zelfs niet in een PiN-diode zonder protoneninjectie. Tijdens de aangelegde elektrische spanning bedraagt de temperatuur van de PiN-diode ongeveer 70 °C zonder opzettelijke verhitting, zoals weergegeven in figuur S8. Elektroluminescentiebeelden werden verkregen vóór en na elektrische belasting met een stroomdichtheid van 25 A/cm². Synchrotronreflectie met grazing-insertion röntgentopografie met behulp van een monochromatische röntgenbundel (λ = 0,15 nm) in het Aichi Synchrotron Radiation Center; de ag-vector in BL8S2 is -1-128 of 11-28 (zie ref. 44 voor details). ).
De spanningsfrequentie bij een voorwaartse stroomdichtheid van 2,5 A/cm² wordt in figuur 2 met een interval van 0,5 V bepaald volgens de CVC van elke toestand van de PiN-diode. Uit de gemiddelde waarde van de spanning Vave en de standaarddeviatie σ van de spanning tekenen we een normale verdelingscurve in de vorm van een stippellijn in figuur 2 met behulp van de volgende vergelijking:
Werner, MR en Fahrner, WR: overzicht van materialen, microsensoren, systemen en apparaten voor toepassingen bij hoge temperaturen en zware omgevingen. Werner, MR en Fahrner, WR: overzicht van materialen, microsensoren, systemen en apparaten voor toepassingen bij hoge temperaturen en zware omgevingen.Werner, MR en Farner, WR Overzicht van materialen, microsensoren, systemen en apparaten voor toepassingen in hoge temperaturen en zware omstandigheden. Werner, MR & Fahrner, WR Werner, MR en Fahrner, WR Overzicht van materialen, microsensoren, systemen en apparaten voor toepassingen bij hoge temperaturen en ongunstige omgevingen.Werner, MR en Farner, WR Overzicht van materialen, microsensoren, systemen en apparaten voor toepassingen bij hoge temperaturen en zware omstandigheden.IEEE Trans. Industriële elektronica. 48, 249–257 (2001).
Kimoto, T. & Cooper, JA Fundamentals of Silicon Carbide Technology Fundamentals of Silicon Carbide Technology: Groei, karakterisering, apparaten en toepassingen Vol. Kimoto, T. & Cooper, JA Fundamentals of Silicon Carbide Technology Fundamentals of Silicon Carbide Technology: Groei, karakterisering, apparaten en toepassingen Vol.Kimoto, T. en Cooper, JA Grondbeginselen van siliciumcarbidetechnologie Grondbeginselen van siliciumcarbidetechnologie: groei, kenmerken, apparaten en toepassingen Vol. Kimoto, T. & Cooper, JA Kimoto, T. & Cooper, JA Carbon en siliciumtechnologiebasis Carbon en siliciumtechnologiebasis: groei, beschrijving, apparatuur en toepassingsvolume.Kimoto, T. en Cooper, J. Basisprincipes van siliciumcarbidetechnologie Basisprincipes van siliciumcarbidetechnologie: groei, kenmerken, apparatuur en toepassingen Vol.252 (Wiley Singapore Pte Ltd, 2014).
Veliadis, V. Grootschalige commercialisering van SiC: status quo en te overwinnen obstakels. Alma Mater. De wetenschap. Forum 1062, 125–130 (2022).
Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Overzicht van thermische verpakkingstechnologieën voor automobiele vermogenselektronica voor tractiedoeleinden. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Overzicht van thermische verpakkingstechnologieën voor automobiele vermogenselektronica voor tractiedoeleinden.Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR en Joshi, YK Overzicht van thermische verpakkingstechnologieën voor automobiele vermogenselektronica voor tractiedoeleinden. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YKBroughton, J., Smet, V., Tummala, RR en Joshi, YK Overzicht van thermische verpakkingstechnologie voor automobiele vermogenselektronica voor tractiedoeleinden.J. Electron. Pakket. trance. ASME 140, 1-11 (2018).
Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. Ontwikkeling van een SiC-aangedreven tractiesysteem voor de volgende generatie Shinkansen-hogesnelheidstreinen. Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. Ontwikkeling van een SiC-aangedreven tractiesysteem voor de volgende generatie Shinkansen-hogesnelheidstreinen.Sato K., Kato H. en Fukushima T. Ontwikkeling van een toegepast SiC-tractiesysteem voor de volgende generatie hogesnelheidstreinen van de Shinkansen-generatie.Sato K., Kato H. en Fukushima T. Ontwikkeling van tractiesystemen voor SiC-toepassingen voor de volgende generatie hogesnelheidstreinen van de Shinkansen. Bijlage IEEJ J. Ind. 9, 453–459 (2020).
Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Uitdagingen bij de realisatie van uiterst betrouwbare SiC-voedingscomponenten: de huidige status en problemen rond SiC-wafers. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Uitdagingen bij de realisatie van uiterst betrouwbare SiC-voedingscomponenten: de huidige status en problemen rond SiC-wafers.Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. en Okumura, H. Problemen bij de implementatie van uiterst betrouwbare SiC-vermogenscomponenten: beginnend bij de huidige stand van zaken en het probleem van wafer-SiC. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. De uitdaging van het bereiken van hoge betrouwbaarheid in SiC-vermogensapparaten: van SiCSenzaki J, Hayashi S, Yonezawa Y. en Okumura H. Uitdagingen bij de ontwikkeling van zeer betrouwbare vermogenscomponenten op basis van siliciumcarbide: een overzicht van de status en problemen in verband met siliciumcarbidewafers.Tijdens het IEEE International Symposium on Reliability Physics (IRPS) van 2018. (Senzaki, J. et al. red.) 3B.3-1-3B.3-6 (IEEE, 2018).
Kim, D. & Sung, W. Verbeterde kortsluitvastheid voor 1,2 kV 4H-SiC MOSFET met behulp van een diepe P-put geïmplementeerd door middel van kanaalimplantatie. Kim, D. & Sung, W. Verbeterde kortsluitvastheid voor 1,2 kV 4H-SiC MOSFET met behulp van een diepe P-put geïmplementeerd door middel van kanaalimplantatie.Kim, D. en Sung, V. Verbeterde kortsluitvastheid voor een 1,2 kV 4H-SiC MOSFET met behulp van een diepe P-put geïmplementeerd door kanaalimplantatie. Kim, D. & Sung, W. P-technologie 1,2 kV 4H-SiC MOSFET Kim, D. & Sung, W.P 1,2 kV 4H-SiC MOSFETKim, D. en Sung, V. Verbeterde kortsluitvastheid van 1,2 kV 4H-SiC MOSFET's met behulp van diepe P-putten door kanaalimplantatie.IEEE Electronic Devices Lett. 42, 1822–1825 (2021).
Skowronski M. et al. Recombinatieversterkte beweging van defecten in voorwaarts gerichte 4H-SiC pn-dioden. J. Application. physics. 92, 4699–4704 (2002).
Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB Dislocatieconversie bij 4H siliciumcarbide-epitaxie. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB Dislocatieconversie bij 4H siliciumcarbide-epitaxie.Ha S., Meszkowski P., Skowronski M. en Rowland LB Dislocatietransformatie tijdens 4H siliciumcarbide-epitaxie. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB 4H Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB 4H Ha, S., Meszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LBDislocatie-overgang 4H in siliciumcarbide-epitaxie.J. Crystal. Groei 244, 257–266 (2002).
Skowronski, M. & Ha, S. Degradatie van hexagonale bipolaire apparaten op basis van siliciumcarbide. Skowronski, M. & Ha, S. Degradatie van hexagonale bipolaire apparaten op basis van siliciumcarbide.Skowronski M. en Ha S. Degradatie van hexagonale bipolaire apparaten op basis van siliciumcarbide. Skowronski, M. & Ha, S. Skowronski M. en Ha S.Skowronski M. en Ha S. Degradatie van hexagonale bipolaire apparaten op basis van siliciumcarbide.J. Toepassing. natuurkunde 99, 011101 (2006).
Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. en Ryu, S.-H. Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. en Ryu, S.-H.Agarwal A., Fatima H., Heini S. en Ryu S.-H. Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. en Ryu, S.-H. Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. en Ryu, S.-H.Agarwal A., Fatima H., Heini S. en Ryu S.-H.Een nieuw degradatiemechanisme voor hoogspannings-SiC-vermogens-MOSFET's. IEEE Electronic Devices Lett. 28, 587–589 (2007).
Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD Over de drijvende kracht achter recombinatie-geïnduceerde stapelbreukbeweging in 4H–SiC. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD Over de drijvende kracht achter recombinatie-geïnduceerde stapelbreukbeweging in 4H-SiC.Caldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ, en Hobart, KD Over de drijvende kracht van recombinatie-geïnduceerde stapelbreukbeweging in 4H-SiC. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KDCaldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ, en Hobart, KD, Over de drijvende kracht van recombinatie-geïnduceerde stapelbreukbeweging in 4H-SiC.J. Toepassing. natuurkunde. 108, 044503 (2010).
Iijima, A. & Kimoto, T. Elektronisch energiemodel voor de vorming van een enkele Shockley-stapelbreuk in 4H-SiC-kristallen. Iijima, A. & Kimoto, T. Elektronisch energiemodel voor de vorming van een enkele Shockley-stapelbreuk in 4H-SiC-kristallen.Iijima, A. en Kimoto, T. Elektronenenergiemodel van de vorming van enkele defecten van Shockley-pakking in 4H-SiC-kristallen. Iijima, A. & Kimoto, T. 4H-SiC werkt met Shockley Iijima, A. & Kimoto, T. Elektronisch energiemodel van de vorming van een enkele Shockley-stapelbreuk in een 4H-SiC-kristal.Iijima, A. en Kimoto, T. Elektronenenergiemodel van de vorming van Shockley-pakking met één defect in 4H-SiC-kristallen.J. Toepassing. natuurkunde 126, 105703 (2019).
Iijima, A. & Kimoto, T. Schatting van de kritieke conditie voor uitzetting/krimp van enkele Shockley-stapelfouten in 4H-SiC PiN-diodes. Iijima, A. & Kimoto, T. Schatting van de kritieke conditie voor uitzetting/krimp van enkele Shockley-stapelfouten in 4H-SiC PiN-diodes.Iijima, A. en Kimoto, T. Schatting van de kritieke toestand voor uitzetting/compressie van enkele Shockley-pakkingsdefecten in 4H-SiC PiN-diodes. Iijima, A. & Kimoto, T. met 4H-SiC PiN-producten van Shockley Iijima, A. & Kimoto, T. Schatting van de uitzettings-/krimpcondities van een enkele Shockley-stapellaag in 4H-SiC PiN-diodes.Iijima, A. en Kimoto, T. Schatting van de kritieke omstandigheden voor uitzetting/compressie van de Shockley-verpakking van enkele defecten in 4H-SiC PiN-diodes.toepassingsfysica Wright. 116, 092105 (2020).
Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Quantum well action model voor de vorming van een enkele Shockley-stapelbreuk in een 4H-SiC-kristal onder niet-evenwichtsomstandigheden. Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Quantum well action model voor de vorming van een enkele Shockley-stapelbreuk in een 4H-SiC-kristal onder niet-evenwichtsomstandigheden.Mannen Y., Shimada K., Asada K., en Otani N. Een kwantumputmodel voor de vorming van een enkele Shockley-stapelbreuk in een 4H-SiC-kristal onder niet-evenwichtsomstandigheden.Mannen Y., Shimada K., Asada K. en Otani N. Quantum well-interactiemodel voor de vorming van enkele Shockley-stapelbreuken in 4H-SiC-kristallen onder niet-evenwichtsomstandigheden. J. Application. physics. 125, 085705 (2019).
Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Recombinatie-geïnduceerde stapelfouten: bewijs voor een algemeen mechanisme in hexagonaal SiC. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Recombinatie-geïnduceerde stapelfouten: bewijs voor een algemeen mechanisme in hexagonaal SiC.Galeckas, A., Linnros, J. en Pirouz, P. Recombinatie-geïnduceerde pakkingsdefecten: bewijs voor een gemeenschappelijk mechanisme in hexagonaal SiC. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Bewijs voor het algemene mechanisme van de samengestelde inductiestapellaag: SiC.Galeckas, A., Linnros, J. en Pirouz, P. Recombinatie-geïnduceerde pakkingsdefecten: bewijs voor een gemeenschappelijk mechanisme in hexagonaal SiC.natuurkunde Pastor Wright. 96, 025502 (2006).
Ishikawa, Y., Sudo, M., Yao, Y.-Z., Sugawara, Y. & Kato, M. Uitbreiding van een enkele Shockley-stapelbreuk in een 4H-SiC (11 2 ¯0) epitaxiale laag veroorzaakt door bestraling met elektronenbundels.Ishikawa, Y., M. Sudo, Y.-Z bundelbestraling.Ishikawa, Y., Sudo M., Y.-Z Psychologie.Box, Ю., М. Судо, Y.-Z Chem., J. Chem., 123, 225101 (2018).
Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Observatie van dragerrecombinatie in enkele Shockley-stapelfouten en bij gedeeltelijke dislocaties in 4H-SiC. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Observatie van dragerrecombinatie in enkele Shockley-stapelfouten en bij gedeeltelijke dislocaties in 4H-SiC.Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. en Kimoto T. Observatie van dragerrecombinatie bij enkele Shockley-pakkingsdefecten en gedeeltelijke dislocaties in 4H-SiC. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. 单Shockley stapelen stapelen和4H-SiC gedeeltelijk 位错中载流子去生的可以。Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. en Kimoto T. Observatie van dragerrecombinatie bij enkele Shockley-pakkingsdefecten en gedeeltelijke dislocaties in 4H-SiC.J. Toepassing. natuurkunde 124, 095702 (2018).
Kimoto, T. & Watanabe, H. Defect engineering in SiC-technologie voor hoogspanningsapparaten. Kimoto, T. & Watanabe, H. Defect engineering in SiC-technologie voor hoogspanningsapparaten.Kimoto, T. en Watanabe, H. Ontwikkeling van defecten in SiC-technologie voor hoogspanningsapparaten. Kimoto, T. & Watanabe, H. Kimoto, T. & Watanabe, H. Defect engineering in SiC-technologie voor hoogspanningsapparaten.Kimoto, T. en Watanabe, H. Ontwikkeling van defecten in SiC-technologie voor hoogspanningsapparaten.toepassingsfysica Express 13, 120101 (2020).
Zhang, Z. & Sudarshan, TS Basale vlak dislocatie-vrije epitaxie van siliciumcarbide. Zhang, Z. & Sudarshan, TS Basale vlak dislocatie-vrije epitaxie van siliciumcarbide.Zhang Z. en Sudarshan TS Dislocatievrije epitaxie van siliciumcarbide in het basale vlak. Zhang, Z. & Sudarshan, TS 碳化硅基面无位错外延。 Zhang, Z. & Sudarshan, TSZhang Z. en Sudarshan TS Dislocatievrije epitaxie van basisvlakken van siliciumcarbide.verklaring. natuurkunde. Wright. 87, 151913 (2005).
Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS Mechanisme van het elimineren van dislocaties in het basisvlak in dunne SiC-films door epitaxie op een geëtst substraat. Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS Mechanisme van het elimineren van dislocaties in het basisvlak in dunne SiC-films door epitaxie op een geëtst substraat.Zhang Z., Moulton E. en Sudarshan TS Mechanisme van eliminatie van dislocaties in het basisvlak in dunne SiC-films door epitaxie op een geëtst substraat. Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS Het mechanisme van eliminatie van SiC-dunne film door het etsen van het substraat.Zhang Z., Moulton E. en Sudarshan TS Mechanisme van eliminatie van dislocaties in het basisvlak in dunne SiC-films door epitaxie op geëtste substraten.toepassingsfysica Wright. 89, 081910 (2006).
Shtalbush RE et al. Groeionderbreking leidt tot een afname van dislocaties in het basale vlak tijdens 4H-SiC-epitaxie. Verklaring. Fysica. Wright. 94, 041916 (2009).
Zhang, X. & Tsuchida, H. Conversie van basale vlakdislocaties naar schroefdraadranddislocaties in 4H-SiC epilagen door middel van hoogtemperatuurgloeien. Zhang, X. & Tsuchida, H. Conversie van basale vlakdislocaties naar schroefdraadranddislocaties in 4H-SiC epilagen door middel van hoogtemperatuurgloeien.Zhang, X. en Tsuchida, H. Transformatie van dislocaties in het basale vlak naar dislocaties met schroefdraadranden in 4H-SiC epitaxiale lagen door middel van gloeien bij hoge temperatuur. Zhang, X. & Tsuchida, H. Zhang, X. & Tsuchida, H. 通过高温退火将4H-SiCZhang, X. en Tsuchida, H. Transformatie van basisvlakdislocaties in filamentranddislocaties in 4H-SiC epitaxiale lagen door middel van hoogtemperatuurgloeien.J. Toepassing. natuurkunde. 111, 123512 (2012).
Song, H. & Sudarshan, TS Conversie van dislocaties in het basale vlak nabij de epilaag/substraat-interface bij epitaxiale groei van 4° off-axis 4H–SiC. Song, H. & Sudarshan, TS Conversie van dislocaties in het basale vlak nabij de epilaag/substraat-interface bij epitaxiale groei van 4° off-axis 4H–SiC.Song, H. en Sudarshan, TS Transformatie van dislocaties in het basale vlak nabij het grensvlak tussen epitaxiale laag en substraat tijdens off-axis epitaxiale groei van 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位错转换。 Song, H. & Sudarshan, TS 在4° 离轴4H-SiC Song, H. & Sudarshan, TSPlanaire dislocatieovergang van het substraat nabij de epitaxiale laag/substraatgrens tijdens epitaxiale groei van 4H-SiC buiten de 4°-as.J. Crystal. Groei 371, 94–101 (2013).
Konishi, K. et al. Bij hoge stroomsterkte transformeert de voortplanting van de stapelfout van de dislocatie in het basale vlak in epitaxiale lagen van 4H-SiC in dislocaties aan de filamentrand. J. Application. physics. 114, 014504 (2013).
Konishi, K. et al. Ontwerp epitaxiale lagen voor bipolaire, niet-afbreekbare SiC-MOSFET's door het detecteren van uitgebreide nucleatieplaatsen van stapelfouten in operationele röntgentopografische analyse. AIP Advanced 12, 035310 (2022).
Lin, S. et al. Invloed van de dislocatiestructuur in het basale vlak op de voortplanting van een enkele Shockley-type stapelfout tijdens de voorwaartse stroomafname van 4H-SiC-pindiodes. Japan. J. Application. physics. 57, 04FR07 (2018).
Tahara, T., et al. De korte levensduur van minderheidsladingdragers in stikstofrijke 4H-SiC-epilagen wordt gebruikt om stapelfouten in PiN-diodes te onderdrukken. J. Application. physics. 120, 115101 (2016).
Tahara, T. et al. Afhankelijkheid van de concentratie van geïnjecteerde ladingsdragers van de voortplanting van een enkele Shockley-stapelfout in 4H-SiC PiN-diodes. J. Application. Physics 123, 025707 (2018).
Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Microscopisch FCA-systeem voor diepteafhankelijke meting van de levensduur van dragers in SiC. Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Microscopisch FCA-systeem voor diepteafhankelijke meting van de levensduur van dragers in SiC.Mei, S., Tawara, T., Tsuchida, H. en Kato, M. FCA microscopisch systeem voor diepteafhankelijke metingen van de levensduur van dragers in siliciumcarbide. Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Voor SiC middellange dieptemeting 分辨载流子levenslange meting的月微FCA-systeem。Mei S., Tawara T., Tsuchida H. en Kato M. Micro-FCA-systeem voor diepteafhankelijke metingen van de levensduur van dragers in siliciumcarbide.alma mater wetenschap Forum 924, 269–272 (2018).
Hirayama, T. et al. De diepteverdeling van de levensduur van dragers in dikke epitaxiale 4H-SiC-lagen werd niet-destructief gemeten met behulp van de tijdsresolutie van vrije dragerabsorptie en gekruist licht. Ga naar wetenschap. meter. 91, 123902 (2020).
Plaatsingstijd: 6 november 2022
