Asante kwa kutembelea Nature.com. Toleo la kivinjari unachotumia lina uwezo mdogo wa kutumia CSS. Kwa matumizi bora zaidi, tunapendekeza utumie kivinjari kilichosasishwa (au uzime Hali ya Upatanifu katika Internet Explorer). Wakati huo huo, ili kuhakikisha usaidizi unaoendelea, tutatoa tovuti bila mitindo na JavaScript.
4H-SiC imeuzwa kama nyenzo ya vifaa vya semiconductor ya nguvu. Hata hivyo, uaminifu wa muda mrefu wa vifaa vya 4H-SiC ni kikwazo kwa matumizi yao pana, na tatizo muhimu zaidi la kuaminika la vifaa vya 4H-SiC ni uharibifu wa bipolar. Uharibifu huu unasababishwa na uenezi wa hitilafu moja ya mrundikano wa Shockley (1SSF) ya kutengana kwa ndege ya msingi katika fuwele za 4H-SiC. Hapa, tunapendekeza mbinu ya kukandamiza upanuzi wa 1SSF kwa kupandikiza protoni kwenye kaki za epitaxial za 4H-SiC. Diodi za PiN zilizotengenezwa kwenye kaki zilizopandikizwa protoni zilionyesha sifa sawa za voltage ya sasa kama diodi bila kupandikizwa kwa protoni. Kinyume chake, upanuzi wa 1SSF umekandamizwa kwa ufanisi katika diodi ya PiN iliyopandikizwa na protoni. Kwa hivyo, uwekaji wa protoni katika kaki za epitaxial za 4H-SiC ni njia bora ya kukandamiza uharibifu wa bipolar wa vifaa vya 4H-SiC vya semiconductor ya nguvu wakati wa kudumisha utendaji wa kifaa. Matokeo haya yanachangia uundaji wa vifaa vya kuaminika vya 4H-SiC.
Silicon carbide (SiC) inatambulika sana kama nyenzo ya semiconductor kwa vifaa vya nguvu ya juu, vya masafa ya juu ambavyo vinaweza kufanya kazi katika mazingira magumu1. Kuna aina nyingi za SiC, kati ya hizo 4H-SiC ina sifa bora za kimwili za kifaa cha semiconductor kama vile uhamaji wa juu wa elektroni na kuvunjika kwa nguvu shamba2 ya umeme. Kaki za 4H-SiC zenye kipenyo cha inchi 6 kwa sasa zinauzwa na kutumika kwa uzalishaji mkubwa wa vifaa vya semicondukta ya nguvu3. Mifumo ya traction ya magari ya umeme na treni ilitengenezwa kwa kutumia vifaa vya semiconductor vya nguvu vya 4H-SiC4.5. Hata hivyo, vifaa vya 4H-SiC bado vinakabiliwa na masuala ya kutegemewa kwa muda mrefu kama vile kuharibika kwa dielectric au kutegemewa kwa mzunguko mfupi, 6,7 ambayo mojawapo ya masuala muhimu zaidi ya kuaminika ni uharibifu wa bipolar2,8,9,10,11. Uharibifu huu wa bipolar uligunduliwa zaidi ya miaka 20 iliyopita na kwa muda mrefu imekuwa tatizo katika utengenezaji wa kifaa cha SiC.
Uharibifu wa bipolar husababishwa na hitilafu moja ya rafu ya Shockley (1SSF) katika fuwele za 4H-SiC zilizo na mitengano ya basal plane (BPDs) inayoenezwa kwa njia ya utelezi iliyoimarishwa ya kutenganisha (REDG)12,13,14,15,16,17,18,19. Kwa hivyo, ikiwa upanuzi wa BPD umekandamizwa hadi 1SSF, vifaa vya nguvu vya 4H-SiC vinaweza kutengenezwa bila uharibifu wa bipolar. Mbinu kadhaa zimeripotiwa kukandamiza uenezi wa BPD, kama vile mabadiliko ya BPD hadi Thread Edge Dislocation (TED) 20,21,22,23,24. Katika vifurushi vya hivi karibuni vya SiC epitaxial, BPD inapatikana hasa kwenye substrate na si katika safu ya epitaxial kutokana na ubadilishaji wa BPD hadi TED wakati wa hatua ya awali ya ukuaji wa epitaxial. Kwa hiyo, tatizo lililobaki la uharibifu wa bipolar ni usambazaji wa BPD katika substrate 25,26,27. Uingizaji wa "safu ya kuimarisha yenye mchanganyiko" kati ya safu ya kuteleza na substrate imependekezwa kama njia bora ya kukandamiza upanuzi wa BPD katika substrate28, 29, 30, 31. Safu hii huongeza uwezekano wa kuunganishwa tena kwa jozi ya elektroni katika safu ya epitaxial na substrate ya SiC. Kupunguza idadi ya jozi za shimo la elektroni hupunguza nguvu ya uendeshaji ya REDG hadi BPD kwenye substrate, kwa hivyo safu ya uimarishaji ya mchanganyiko inaweza kukandamiza uharibifu wa bipolar. Ikumbukwe kwamba kuingizwa kwa safu kunajumuisha gharama za ziada katika uzalishaji wa kaki, na bila kuingizwa kwa safu ni vigumu kupunguza idadi ya jozi za shimo la elektroni kwa kudhibiti tu udhibiti wa maisha ya carrier. Kwa hivyo, bado kuna haja kubwa ya kukuza mbinu zingine za kukandamiza ili kufikia usawa bora kati ya gharama ya utengenezaji wa kifaa na mavuno.
Kwa sababu upanuzi wa BPD hadi 1SSF unahitaji uhamishaji wa mitengano ya sehemu (PDs), kubandika PD ni mbinu ya kuahidi ya kuzuia uharibifu wa bipolar. Ijapokuwa kunanishwa kwa PD na uchafu wa chuma kumeripotiwa, FPDs katika substrates za 4H-SiC ziko katika umbali wa zaidi ya 5 μm kutoka kwenye uso wa safu ya epitaxial. Kwa kuongeza, kwa kuwa mgawo wa uenezi wa chuma chochote katika SiC ni ndogo sana, ni vigumu kwa uchafu wa chuma kuenea kwenye substrate34. Kwa sababu ya molekuli kubwa ya atomiki ya metali, uwekaji wa ioni wa metali pia ni ngumu. Kinyume chake, kwa upande wa hidrojeni, kipengele chepesi zaidi, ayoni (protoni) kinaweza kupandikizwa kwenye 4H-SiC hadi kina cha zaidi ya 10 µm kwa kutumia kichapuzi cha darasa la MeV. Kwa hivyo, ikiwa upachikaji wa protoni huathiri upachikaji wa PD, basi inaweza kutumika kukandamiza uenezi wa BPD kwenye substrate. Hata hivyo, upachikaji wa protoni unaweza kuharibu 4H-SiC na kusababisha utendakazi mdogo wa kifaa37,38,39,40.
Ili kuondokana na uharibifu wa kifaa kutokana na kupandikizwa kwa protoni, uingizaji hewa wa halijoto ya juu hutumika kurekebisha uharibifu, sawa na njia ya uchujaji inayotumiwa sana baada ya upandikizaji wa ioni ya kipokeaji katika usindikaji wa kifaa1, 40, 41, 42. Ingawa ioni ya pili ya spectrometry (SIMS)43 imeripoti uenezaji wa hidrojeni kutokana na halijoto ya juu, upunguzaji wa joto la hidrojeni inawezekana tu kwa kiwango hicho cha juu cha joto. FD haitoshi kugundua ubandikaji wa PR kwa kutumia SIMS. Kwa hivyo, katika utafiti huu, tulipandikiza protoni kwenye vifurushi vya epitaxial vya 4H-SiC kabla ya mchakato wa kutengeneza kifaa, ikiwa ni pamoja na upunguzaji joto la juu. Tulitumia diodi za PiN kama miundo ya kifaa cha majaribio na tukaitengeneza kwenye kaki za epitaxial za 4H-SiC zilizopandikizwa na protoni. Kisha tuliona sifa za volt-ampere ili kujifunza uharibifu wa utendaji wa kifaa kutokana na sindano ya protoni. Baadaye, tuliona upanuzi wa 1SSF katika picha za electroluminescence (EL) baada ya kutumia voltage ya umeme kwenye diode ya PiN. Hatimaye, tulithibitisha athari ya sindano ya protoni kwenye ukandamizaji wa upanuzi wa 1SSF.
Kwenye mtini. Kielelezo cha 1 kinaonyesha sifa za sasa za voltage (CVC) za diodi za PiN kwenye halijoto ya kawaida katika maeneo yenye na bila kupandikizwa kwa protoni kabla ya mapigo ya mkondo. Diodi za PiN zilizo na sindano ya protoni huonyesha sifa za urekebishaji sawa na diodi bila sindano ya protoni, ingawa sifa za IV zinashirikiwa kati ya diodi. Ili kuonyesha tofauti kati ya hali ya sindano, tulipanga mzunguko wa voltage katika msongamano wa mbele wa 2.5 A/cm2 (sambamba na 100 mA) kama njama ya takwimu kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2. Mviringo unaokadiriwa na usambazaji wa kawaida pia unawakilishwa na mstari wa nukta. mstari. Kama inavyoonekana kutoka kwa kilele cha mikunjo, upinzani wa kupinga huongezeka kidogo katika kipimo cha protoni cha 1014 na 1016 cm-2, wakati diode ya PiN yenye kipimo cha protoni cha 1012 cm-2 inaonyesha karibu sifa sawa na bila kuingizwa kwa protoni. Pia tulifanya upandikizaji wa protoni baada ya kutengeneza diodi za PiN ambazo hazikuonyesha hali ya kielektroniki ya kielektroniki kutokana na uharibifu uliosababishwa na upachikaji wa protoni kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro S1 kama ilivyoelezwa katika tafiti zilizopita37,38,39. Kwa hivyo, kupenyeza kwa 1600 °C baada ya kupandikizwa kwa ioni za Al ni mchakato muhimu wa kutengeneza vifaa vya kuwezesha kipokezi cha Al, ambacho kinaweza kurekebisha uharibifu unaosababishwa na uwekaji wa protoni, ambayo hufanya CVC kuwa sawa kati ya diodi za protoni za PiN zilizopandikizwa na zisizopandikizwa. Mzunguko wa sasa wa nyuma katika -5 V pia umewasilishwa kwenye Kielelezo S2, hakuna tofauti kubwa kati ya diode na bila sindano ya protoni.
Tabia za Volt-ampere za diode za PiN zilizo na na bila protoni zilizoingizwa kwenye joto la kawaida. Hadithi inaonyesha kipimo cha protoni.
Masafa ya voltage ya mkondo wa moja kwa moja 2.5 A/cm2 kwa diodi za PiN zilizo na protoni zilizodungwa na zisizo kudungwa. Mstari wa nukta unalingana na usambazaji wa kawaida.
Kwenye mtini. 3 inaonyesha picha ya EL ya diode ya PiN yenye msongamano wa 25 A/cm2 baada ya voltage. Kabla ya kutumia mzigo wa sasa wa pulsed, mikoa ya giza ya diode haikuzingatiwa, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3. C2. Walakini, kama inavyoonyeshwa kwenye Mtini. 3a, katika diode ya PiN bila kupandikizwa kwa protoni, maeneo kadhaa ya milia ya giza yenye kingo za mwanga yalizingatiwa baada ya kutumia voltage ya umeme. Maeneo ya giza yenye umbo la fimbo huzingatiwa katika picha za EL za 1SSF zinazoenea kutoka kwa BPD katika substrate28,29. Badala yake, baadhi ya makosa ya kupanuliwa kwa stacking yalionekana katika diode za PiN na protoni zilizopandikizwa, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3b-d. Kwa kutumia topografia ya X-ray, tulithibitisha kuwepo kwa PR zinazoweza kuhama kutoka kwa BPD hadi kwenye substrate kwenye pembezoni ya waasiliani kwenye diode ya PiN bila sindano ya protoni (Kielelezo 4: picha hii bila kuondoa elektrodi ya juu (iliyopigwa picha, PR chini ya elektrodi haionekani). Kwa hiyo, eneo la giza kwenye picha ya EL inalingana na picha nyingine iliyopakiwa ya ELN 1. diodi zinaonyeshwa katika Kielelezo 1 na 2. Video za S3-S6 zilizo na maeneo ya giza na bila kupanuliwa (picha za EL za diodi za PiN zinazotofautiana wakati bila sindano ya protoni na kupandikizwa kwa 1014 cm-2) pia zinaonyeshwa katika Maelezo ya Ziada .
Picha za EL za diodi za PiN saa 25 A/cm2 baada ya saa 2 za mkazo wa umeme (a) bila kupandikizwa kwa protoni na kwa vipimo vilivyopandikizwa vya (b) 1012 cm-2, (c) 1014 cm-2 na (d) protoni 1016 cm-2 .
Tulihesabu msongamano wa 1SSF iliyopanuliwa kwa kukokotoa maeneo meusi yenye kingo angavu katika diodi tatu za PiN kwa kila hali, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 5. Msongamano wa 1SSF iliyopanuliwa hupungua kwa kuongezeka kwa kipimo cha protoni, na hata kwa kipimo cha 1012 cm-2, msongamano wa 1SSF usio na diode iliyopanuliwa ni wa chini sana kuliko katika kifaa cha Pin.
Kuongezeka kwa msongamano wa diodi za SF PiN na bila kupandikizwa kwa protoni baada ya kupakia na mkondo wa kunde (kila hali ilijumuisha diodi tatu zilizopakiwa).
Kufupisha maisha ya mtoa huduma pia huathiri ukandamizaji wa upanuzi, na sindano ya protoni hupunguza maisha ya mtoa huduma32,36. Tumeona maisha ya mtoa huduma katika safu ya epitaxial ya unene wa 60 µm na protoni zilizodungwa za 1014 cm-2. Kuanzia maisha ya mtoa huduma wa awali, ingawa kipandikizi hupunguza thamani hadi ~10%, uchujaji unaofuata hurejesha hadi ~50%, kama inavyoonyeshwa kwenye Mtini. S7. Kwa hiyo, maisha ya carrier, kupunguzwa kutokana na kuingizwa kwa protoni, hurejeshwa na annealing ya juu ya joto. Ingawa kupunguzwa kwa maisha ya mtoa huduma kwa asilimia 50 pia hukandamiza uenezaji wa hitilafu za mrundikano, sifa za I–V, ambazo kwa kawaida hutegemea maisha ya mtoa huduma, huonyesha tu tofauti ndogo kati ya diodi zilizodungwa na zisizopandikizwa. Kwa hivyo, tunaamini kuwa uwekaji PD una jukumu katika kuzuia upanuzi wa 1SSF.
Ijapokuwa SIMS haikugundua hidrojeni baada ya kuingizwa kwa nyuzi joto 1600 ° C, kama ilivyoripotiwa katika tafiti zilizopita, tuliona athari za upandikizaji wa protoni kwenye ukandamizaji wa upanuzi wa 1SSF, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1 na 4. 3, 4. Kwa hiyo, tunaamini kwamba PD imeshikiliwa na atomi za hidrojeni MS na msongamano wa 30 × 2 uhakika chini ya 10 × 2 pointi (6 × 1). kasoro zinazotokana na upandikizaji. Ikumbukwe kwamba hatujathibitisha kuongezeka kwa upinzani wa hali kwa sababu ya urefu wa 1SSF baada ya mzigo wa sasa wa kuongezeka. Hii inaweza kuwa kutokana na mawasiliano yasiyo kamili ya ohmic yaliyofanywa kwa kutumia mchakato wetu, ambao utaondolewa katika siku za usoni.
Kwa kumalizia, tulitengeneza mbinu ya kuzima ya kupanua BPD hadi 1SSF katika diodi za 4H-SiC PiN kwa kutumia upandikizaji wa protoni kabla ya kutengeneza kifaa. Uharibifu wa sifa ya I-V wakati wa uwekaji wa protoni sio muhimu, hasa katika kipimo cha protoni cha 1012 cm-2, lakini athari ya kukandamiza upanuzi wa 1SSF ni muhimu. Ingawa katika utafiti huu tulitengeneza diodi za PiN zenye unene wa µm kwa kupandikizwa kwa protoni kwa kina cha 10 µm, bado inawezekana kuboresha zaidi hali za upandikizaji na kuzitumia kuunda aina nyingine za vifaa vya 4H-SiC. Gharama za ziada za utengenezaji wa kifaa wakati wa uwekaji wa protoni zinapaswa kuzingatiwa, lakini zitakuwa sawa na zile za uwekaji wa ioni za alumini, ambayo ni mchakato mkuu wa utengenezaji wa vifaa vya nguvu vya 4H-SiC. Kwa hivyo, uwekaji wa protoni kabla ya usindikaji wa kifaa ni njia inayoweza kutumika ya kutengeneza vifaa vya nguvu vya 4H-SiC bila kuzorota.
Kaki ya inchi 4 ya n-aina ya 4H-SiC yenye unene wa safu ya epitaxial ya 10 µm na mkusanyiko wa doping wa wafadhili wa 1 × 1016 cm–3 ilitumika kama sampuli. Kabla ya kuchakata kifaa, ioni za H+ zilipandikizwa kwenye sahani na nishati ya kuongeza kasi ya 0.95 MeV kwenye joto la kawaida hadi kina cha takriban 10 μm kwa pembe ya kawaida kwenye uso wa sahani. Wakati wa kuingizwa kwa protoni, mask kwenye sahani ilitumiwa, na sahani ilikuwa na sehemu bila na kwa kipimo cha protoni cha 1012, 1014, au 1016 cm-2. Kisha, Aloni zenye vipimo vya protoni vya 1020 na 1017 cm–3 zilipandikizwa juu ya kaki nzima kwa kina cha 0–0.2 µm na 0.2–0.5 µm kutoka kwenye uso, ikifuatiwa na kuchujwa kwa nyuzi joto 1600 ili kuunda kifuniko cha kaboni kuunda safu ya ap. -aina. Baadaye, upande wa nyuma mguso wa Ni uliwekwa kwenye upande wa substrate, huku mguso wa mbele wa Ti/Al wenye umbo la kuchana wa 2.0 mm × 2.0 mm unaoundwa na upigaji picha na mchakato wa peel uliwekwa kwenye upande wa safu ya epitaxial. Hatimaye, annealing ya mawasiliano inafanywa kwa joto la 700 ° C. Baada ya kukata kaki ndani ya chips, tulifanya tabia ya mkazo na matumizi.
Sifa za I-V za diodi za PiN zilizotungwa zilizingatiwa kwa kutumia kichanganuzi cha kigezo cha semiconductor cha HP4155B. Kama mkazo wa umeme, mkondo wa mapigo wa millisecond 10 wa 212.5 A/cm2 ulianzishwa kwa saa 2 kwa mzunguko wa mipigo 10/sekunde. Tulipochagua msongamano wa chini wa sasa au marudio, hatukuzingatia upanuzi wa 1SSF hata katika diodi ya PiN bila sindano ya protoni. Wakati wa voltage ya umeme inayotumika, halijoto ya diode ya PiN ni karibu 70°C bila inapokanzwa kimakusudi, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro S8. Picha za Electroluminescent zilipatikana kabla na baada ya mkazo wa umeme kwa msongamano wa sasa wa 25 A/cm2. Matukio ya kuakisi ya malisho ya Synchrotron ya eksirei kwa kutumia boriti ya X-ray ya monokromatiki (λ = 0.15 nm) katika Kituo cha Mionzi cha Aichi Synchrotron, ag vekta katika BL8S2 ni -1-128 au 11-28 (tazama rejeleo 44 kwa maelezo zaidi). )
Mzunguko wa voltage kwenye msongamano wa mbele wa 2.5 A/cm2 hutolewa na muda wa 0.5 V katika tini. 2 kulingana na CVC ya kila jimbo la diode ya PiN. Kutoka kwa thamani ya wastani ya Vave ya mkazo na kupotoka kwa kawaida σ ya dhiki, tunapanga mkondo wa kawaida wa usambazaji katika mfumo wa mstari wa nukta kwenye Mchoro 2 kwa kutumia mlinganyo ufuatao:
Werner, MR & Fahrner, Mapitio ya WR juu ya nyenzo, sensa ndogo, mifumo na vifaa vya matumizi ya halijoto ya juu na mazingira magumu. Werner, MR & Fahrner, Mapitio ya WR juu ya nyenzo, sensa ndogo, mifumo na vifaa vya matumizi ya halijoto ya juu na mazingira magumu.Werner, MR na Farner, WR Muhtasari wa nyenzo, sensa ndogo, mifumo na vifaa vya matumizi katika halijoto ya juu na mazingira magumu. Werner, MR & Fahrner, WR 对用于高温和恶劣环境应用的材料、微传感器、系统和设备的评论. Werner, MR & Fahrner, WR Mapitio ya vifaa, sensa ndogo, mifumo na vifaa vya halijoto ya juu na matumizi mabaya ya mazingira.Werner, MR na Farner, WR Muhtasari wa nyenzo, sensa ndogo, mifumo na vifaa kwa ajili ya maombi kwa joto la juu na hali mbaya.IEEE Trans. Elektroniki za viwandani. 48, 249–257 (2001).
Kimoto, T. & Cooper, JA Misingi ya Teknolojia ya Silicon Carbide ya Teknolojia ya Silicon Carbide: Ukuaji, Tabia, Vifaa na Matumizi Vol. Kimoto, T. & Cooper, JA Misingi ya Teknolojia ya Silicon Carbide ya Teknolojia ya Silicon Carbide: Ukuaji, Tabia, Vifaa na Matumizi Vol.Kimoto, T. na Cooper, JA Misingi ya Teknolojia ya Silicon Carbide Misingi ya Teknolojia ya Silicon Carbide: Ukuaji, Sifa, Vifaa na Matumizi Vol. 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silicon msingi wa teknolojia ya Carbon化silicon msingi: ukuaji, maelezo, vifaa na kiasi cha matumizi.Kimoto, T. na Cooper, J. Misingi ya Teknolojia ya Silicon Carbide Misingi ya Teknolojia ya Silicon Carbide: Ukuaji, Tabia, Vifaa na Matumizi Vol.252 (Wiley Singapore Pte Ltd, 2014).
Veliadis, V. Biashara Kubwa ya SiC: Hali Halisi na Vikwazo Vinavyopaswa Kushindwa. alma mater. sayansi. Forum 1062, 125–130 (2022).
Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Mapitio ya teknolojia za ufungaji wa mafuta kwa ajili ya umeme wa magari kwa madhumuni ya kuvuta. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Mapitio ya teknolojia za ufungaji wa mafuta kwa ajili ya umeme wa magari kwa madhumuni ya kuvuta.Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR na Joshi, YK Muhtasari wa teknolojia za ufungashaji wa mafuta kwa ajili ya umeme wa magari kwa madhumuni ya kuvuta. 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. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YKBroughton, J., Smet, V., Tummala, RR na Joshi, YK Muhtasari wa teknolojia ya ufungashaji wa mafuta kwa ajili ya umeme wa magari kwa madhumuni ya kuvuta.J. Elektroni. Kifurushi. mawazo. ASME 140, 1-11 (2018).
Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. Maendeleo ya mfumo wa uvutaji wa SiC uliotumika kwa treni za mwendo kasi za Shinkansen za kizazi kijacho. Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. Maendeleo ya mfumo wa uvutaji wa SiC uliotumika kwa treni za mwendo kasi za Shinkansen za kizazi kijacho.Sato K., Kato H. na Fukushima T. Utengenezaji wa mfumo wa uvutaji wa SiC unaotumika kwa treni za Shinkansen za kizazi kijacho.Sato K., Kato H. na Fukushima T. Ukuzaji wa Mfumo wa Uvutaji kwa ajili ya Maombi ya SiC kwa Treni za Shinkansen za Kasi ya Juu za Kizazi Kijacho. Kiambatisho IEEJ J. Ind. 9, 453–459 (2020).
Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Changamoto za kutambua vifaa vya umeme vya SiC vinavyotegemewa sana: Kutoka kwa hali ya sasa na masuala ya kaki za SiC. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Changamoto za kutambua vifaa vya umeme vya SiC vinavyotegemewa sana: Kutoka kwa hali ya sasa na masuala ya kaki za SiC.Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. na Okumura, H. Matatizo katika utekelezaji wa vifaa vya nguvu vya kuaminika vya SiC: kuanzia hali ya sasa na tatizo la SiC ya kaki. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. 实现高可靠性SiC 功率器件的挑战：从SiC 晶圆的现状和问题來 Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Changamoto ya kufikia kutegemewa kwa juu katika vifaa vya umeme vya SiC: kutoka SiC 晶圆的电视和问题设计。Senzaki J, Hayashi S, Yonezawa Y. na Okumura H. Changamoto katika uundaji wa vifaa vya nguvu vya kuegemea juu kulingana na carbudi ya silicon: mapitio ya hali na matatizo yanayohusiana na kaki za silicon carbudi.Katika Kongamano la Kimataifa la IEEE la 2018 kuhusu Fizikia ya Kutegemewa (IRPS). (Senzaki, J. et al. ed.) 3B.3-1-3B.3-6 (IEEE, 2018).
Kim, D. & Sung, W. Imeboresha ugumu wa mzunguko mfupi wa MOSFET 1.2kV 4H-SiC kwa kutumia kisima kirefu cha P kinachotekelezwa kwa uwekaji njia. Kim, D. & Sung, W. Imeboresha ugumu wa mzunguko mfupi wa MOSFET 1.2kV 4H-SiC kwa kutumia kisima kirefu cha P kinachotekelezwa kwa uwekaji njia.Kim, D. na Sung, V. Kuboresha kinga ya mzunguko mfupi kwa MOSFET ya 1.2 kV 4H-SiC kwa kutumia kisima cha kina cha P kinachotekelezwa na upandikizaji wa chaneli. 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. na Sung, V. Imeboresha uwezo wa kustahimili mzunguko mfupi wa MOSFET 1.2 kV 4H-SiC kwa kutumia visima vya kina vya P kwa kupandikizwa kwa chaneli.IEEE Vifaa vya Kielektroniki Lett. 42, 1822–1825 (2021).
Skowronski M. et al. Mwendo ulioimarishwa upya wa kasoro katika diodi za pn za 4H-SiC zinazoegemea mbele. J. Maombi. fizikia. 92, 4699–4704 (2002).
Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, Ubadilishaji wa Uhamishaji wa LB katika epitaksi ya 4H ya silicon ya carbide. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, Ubadilishaji wa Uhamishaji wa LB katika epitaksi ya 4H ya silicon ya carbide.Ha S., Meszkowski P., Skowronski M. na Rowland LB Ubadilishaji wa Utengano wakati wa epitaksi ya 4H ya silicon carbide. 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, LBMpito wa kutenganisha 4H katika epitaksi ya kaboni ya silicon.J. Kioo. Ukuaji 244, 257–266 (2002).
Skowronski, M. & Ha, S. Uharibifu wa vifaa vya bipolar vinavyotokana na silicon-carbide yenye hexagonal. Skowronski, M. & Ha, S. Uharibifu wa vifaa vya bipolar vinavyotokana na silicon-carbide yenye hexagonal.Skowronski M. na Ha S. Uharibifu wa vifaa vya hexagonal bipolar kulingana na carbudi ya silicon. Skowronski, M. & Ha, S. 六方碳化硅基双极器件的降解. Skowronski M. & Ha S.Skowronski M. na Ha S. Uharibifu wa vifaa vya hexagonal bipolar kulingana na carbudi ya silicon.J. Maombi. fizikia 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. na 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. na Ryu S.-H.Utaratibu mpya wa uharibifu wa MOSFET za nguvu za SiC za juu-voltage. IEEE Vifaa vya Kielektroniki Lett. 28, 587–589 (2007).
Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD Juu ya nguvu inayoendesha kwa mwendo wa hitilafu unaosababishwa na kuunganishwa tena katika 4H–SiC. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD Juu ya nguvu inayoendesha kwa mwendo wa hitilafu unaosababishwa na kuunganishwa tena katika 4H-SiC.Caldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ, na Hobart, KD Juu ya msukumo wa mwendo wa hitilafu wa mrundikano unaosababishwa na ujumuishaji katika 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, na Hobart, KD, Juu ya msukumo wa mwendo wa hitilafu wa mrundikano unaosababishwa na ujumuishaji katika 4H-SiC.J. Maombi. fizikia. 108, 044503 (2010).
Iijima, A. & Kimoto, T. Muundo wa nishati ya kielektroniki kwa uundaji wa hitilafu wa mrundikano mmoja wa Shockley katika fuwele za 4H-SiC. Iijima, A. & Kimoto, T. Muundo wa nishati ya kielektroniki kwa uundaji wa hitilafu wa mrundikano mmoja wa Shockley katika fuwele za 4H-SiC.Iijima, A. na Kimoto, T. Mfano wa elektroni-nishati ya malezi ya kasoro moja ya kufunga kwa Shockley katika fuwele za 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. Muundo wa nishati ya kielektroniki wa uundaji wa hitilafu wa mrundikano wa Shockley katika kioo cha 4H-SiC.Iijima, A. na Kimoto, T. Mfano wa elektroni-nishati ya malezi ya kasoro moja ya kufunga kwa Shockley katika fuwele za 4H-SiC.J. Maombi. fizikia 126, 105703 (2019).
Iijima, A. & Kimoto, T. Ukadiriaji wa hali muhimu ya upanuzi/upunguzaji wa hitilafu moja za mrundikano wa Shockley katika diodi za 4H-SiC PiN. Iijima, A. & Kimoto, T. Ukadiriaji wa hali muhimu ya upanuzi/upunguzaji wa hitilafu moja za mrundikano wa Shockley katika diodi za 4H-SiC PiN.Iijima, A. na Kimoto, T. Makadirio ya hali muhimu kwa upanuzi/kubana kwa kasoro za upakiaji wa Shockley katika diodi za 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. Kadirio la hali ya upanuzi/upunguzaji wa safu ya safu moja ya Shockley katika diodi za 4H-SiC PiN.Iijima, A. na Kimoto, T. Ukadiriaji wa hali muhimu za upanuzi/ukandamizaji wa kasoro moja ya kufunga Shockley katika 4H-SiC PiN-diodi.fizikia ya maombi Wright. 116, 092105 (2020).
Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Quantum vizuri mfano wa hatua kwa ajili ya malezi ya kosa moja Shockley stacking katika kioo 4H-SiC chini ya hali zisizo za usawa. Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Quantum vizuri mfano wa hatua kwa ajili ya malezi ya kosa moja Shockley stacking katika kioo 4H-SiC chini ya hali zisizo za usawa.Mannen Y., Shimada K., Asada K., na Otani N. Mfano wa kisima cha quantum kwa ajili ya kuunda hitilafu moja ya mrundikano wa Shockley katika fuwele ya 4H-SiC chini ya hali zisizo na usawa.Mannen Y., Shimada K., Asada K. na Otani N. Muundo wa mwingiliano wa kisima wa Quantum kwa ajili ya kuunda hitilafu moja za mrundikano wa Shockley katika fuwele za 4H-SiC chini ya hali zisizo na usawa. J. Maombi. fizikia. 125, 085705 (2019).
Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Hitilafu za kuweka mrundikano-zinazosababishwa na ujumuishaji: Ushahidi wa utaratibu wa jumla katika SiC ya hexagonal. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Hitilafu za kuweka mrundikano-zinazosababishwa na ujumuishaji: Ushahidi wa utaratibu wa jumla katika SiC ya hexagonal.Galeckas, A., Linnros, J. na Pirouz, P. Kasoro za Ufungashaji Zinazosababishwa na Kuunganishwa tena: Ushahidi wa Utaratibu wa Kawaida katika SiC ya Hexagonal. 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. Ushahidi wa utaratibu wa jumla wa safu ya uwekaji mrundikano wa mchanganyiko: 六方SiC.Galeckas, A., Linnros, J. na Pirouz, P. Kasoro za Ufungashaji Zinazosababishwa na Kuunganishwa tena: Ushahidi wa Utaratibu wa Kawaida katika SiC ya Hexagonal.fizikia Mchungaji Wright. 96, 025502 (2006).
Ishikawa, Y., Sudo, M., Yao, Y.-Z., Sugawara, Y. & Kato, M. Upanuzi wa hitilafu moja ya mrundikano wa Shockley katika safu ya epitaxia ya 4H-SiC (11 2 ¯0) inayosababishwa na miale ya miale ya elektroni.Ishikawa , Y. , M. Sudo , Y.-Z mnururisho wa boriti.Ishikawa, Y., Sudo M., Y.-Z Saikolojia.Sanduku, Ю., M. Судо, Y.-Z Chem., J. Chem., 123, 225101 (2018).
Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Uchunguzi wa muunganisho wa mtoa huduma katika hitilafu moja za mrundikano wa Shockley na wakati wa kutengana kwa sehemu katika 4H-SiC. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Uchunguzi wa muunganisho wa mtoa huduma katika hitilafu moja za mrundikano wa Shockley na wakati wa kutengana kwa sehemu katika 4H-SiC.Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. na Kimoto T. Uchunguzi wa Upatanisho wa Mtoa huduma katika Kasoro Moja za Ufungashaji wa Shockley na Utengano wa Sehemu katika 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合的观察. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. 单Shockley stacking pamoja na4H-SiC partial 位错中载流子去生的可以.Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. na Kimoto T. Uchunguzi wa Upatanisho wa Mtoa huduma katika Kasoro Moja za Ufungashaji wa Shockley na Utengano wa Sehemu katika 4H-SiC.J. Maombi. fizikia 124, 095702 (2018).
Kimoto, T. & Watanabe, H. Defect engineering katika teknolojia ya SiC kwa vifaa vya nguvu vya juu. Kimoto, T. & Watanabe, H. Defect engineering katika teknolojia ya SiC kwa vifaa vya nguvu vya juu.Kimoto, T. na Watanabe, H. Maendeleo ya kasoro katika teknolojia ya SiC kwa vifaa vya nguvu vya juu-voltage. 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. Defect engineering katika teknolojia ya SiC kwa vifaa vya nguvu vya juu.Kimoto, T. na Watanabe, H. Maendeleo ya kasoro katika teknolojia ya SiC kwa vifaa vya nguvu vya juu-voltage.fizikia ya maombi Express 13, 120101 (2020).
Zhang, Z. & Sudarshan, TS Basal epitaksi ya ndege ya silicon isiyohamishika bila kuhama. Zhang, Z. & Sudarshan, TS Basal epitaksi ya ndege ya silicon isiyohamishika bila kuhama.Zhang Z. na Sudarshan TS Epitaksi isiyo na uhamishaji ya silicon carbudi katika ndege ya msingi. Zhang, Z. & Sudarshan, TS 碳化硅基面无位错外延. Zhang, Z. & Sudarshan, TSZhang Z. na Sudarshan TS Epitaksi isiyo na uhamishaji ya ndege za msingi za silicon carbide.kauli. fizikia. Wright. 87, 151913 (2005).
Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, Utaratibu wa TS wa kuondoa mitengano ya basal plane katika filamu nyembamba za SiC kwa epitaxy kwenye substrate iliyowekwa. Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, Utaratibu wa TS wa kuondoa mitengano ya basal plane katika filamu nyembamba za SiC kwa epitaxy kwenye substrate iliyowekwa.Zhang Z., Moulton E. na Sudarshan TS Utaratibu wa kuondoa utengano wa ndege msingi katika filamu nyembamba za SiC kwa epitaxy kwenye substrate iliyowekwa. 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 Utaratibu wa kuondoa filamu nyembamba ya SiC kwa etching substrate.Zhang Z., Moulton E. na Sudarshan TS Utaratibu wa kuondoa utengano wa ndege za msingi katika filamu nyembamba za SiC kwa epitaxy kwenye substrates zilizowekwa.fizikia ya maombi Wright. 89, 081910 (2006).
Shtalbush RE et al. Usumbufu wa ukuaji husababisha kupungua kwa utengano wa ndege ya basal wakati wa epitaxy ya 4H-SiC. kauli. fizikia. Wright. 94, 041916 (2009).
Zhang, X. & Tsuchida, H. Ubadilishaji wa mitengano ya ndege ya basal hadi mitengano ya kingo ya nyuzi katika epilayers za 4H-SiC kwa upunguzaji wa halijoto ya juu. Zhang, X. & Tsuchida, H. Ubadilishaji wa mitengano ya ndege ya basal hadi mitengano ya kingo ya nyuzi katika epilayers za 4H-SiC kwa upunguzaji wa halijoto ya juu.Zhang, X. na Tsuchida, H. Mabadiliko ya mitengano ya ndege ya msingi kuwa mitengano ya kingo ya nyuzi katika tabaka za epitaxia za 4H-SiC kwa kupenyeza joto la juu. Zhang, X. & Tsuchida, H. 通过高温退火将4H-SiC 外延层中的基面位错转化為螺纹刃位错. Zhang, X. na Tsuchida, H. 通过高温退火将4H-SiCZhang, X. na Tsuchida, H. Ubadilishaji wa mitengano ya ndege ya msingi kuwa mitengano ya ukingo wa filamenti katika tabaka za epitaxia za 4H-SiC kwa kupenyeza joto la juu.J. Maombi. fizikia. 111, 123512 (2012).
Wimbo, H. & Sudarshan, ubadilishaji wa uhamishaji wa ndege ya TS Basal karibu na kiolesura cha epilayer/substrate katika ukuaji wa epitaxial wa 4° off-axis 4H–SiC. Wimbo, H. & Sudarshan, ubadilishaji wa uhamishaji wa ndege ya TS Basal karibu na kiolesura cha epilayer/substrate katika ukuaji wa epitaxial wa 4° off-axis 4H–SiC.Song, H. na Sudarshan, TS Ubadilishaji wa mitengano ya basal plane karibu na kiolesura cha safu ya epitaxial/substrate wakati wa ukuaji wa epitaxial wa nje ya mhimili wa 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。 Wimbo, H. na Sudarshan, TS 在4° 离轴4H-SiC Wimbo, H. & Sudarshan, TSMpito wa kutenganisha uliopangwa wa substrate karibu na mpaka wa safu ya epitaxial/substrate wakati wa ukuaji wa epitaxial wa 4H-SiC nje ya mhimili wa 4°.J. Kioo. Ukuaji 371, 94–101 (2013).
Konishi, K. et al. Katika hali ya juu ya sasa, uenezi wa hitilafu ya mtengano wa ndege ya basal katika tabaka za epitaxial za 4H-SiC hubadilika kuwa mitengano ya ukingo wa filamenti. J. Maombi. fizikia. 114, 014504 (2013).
Konishi, K. et al. Tengeneza tabaka za epitaxial kwa ajili ya MOSFET za SiC zisizoweza kuharibika kwa kugundulika kwa tovuti zilizopanuliwa za uwekaji wa nuklea za hitilafu katika uchanganuzi wa topografia ya X-ray. AIP Advanced 12, 035310 (2022).
Lin, S. et al. Ushawishi wa muundo wa kutenganisha ndege ya msingi kwenye uenezaji wa hitilafu moja ya mrundikano wa aina ya Shockley wakati wa uozo wa mbele wa diodi za pini za 4H-SiC. Japani. J. Maombi. fizikia. 57, 04FR07 (2018).
Tahara, T., na al. Muda mfupi wa maisha wa wabebaji wachache katika epilayers za 4H-SiC zenye nitrojeni nyingi hutumika kukandamiza hitilafu za mrundikano katika diodi za PiN. J. Maombi. fizikia. 120, 115101 (2016).
Tahara, T. et al. Utegemezi wa ukolezi wa mtoa huduma aliyedungwa wa uenezaji wa hitilafu wa mrundikano wa Shockley katika diodi za 4H-SiC PiN. J. Maombi. Fizikia 123, 025707 (2018).
Mfumo wa Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Microscopic FCA kwa kipimo cha maisha cha mtoa huduma kilichotatuliwa kwa kina katika SiC. Mfumo wa Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Microscopic FCA kwa kipimo cha maisha cha mtoa huduma kilichotatuliwa kwa kina katika SiC.Mei, S., Tawara, T., Tsuchida, H. na Kato, Mfumo wa Microscopic wa M. FCA wa Vipimo vya Maisha ya Mtoa huduma Umesuluhishwa kwa Kina katika 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 系统. Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Kwa SiC ya kina cha kati 分辨载流子 kipimo cha maisha yote的月微FCA mfumo.Mei S., Tawara T., Tsuchida H. na mfumo wa Kato M. Micro-FCA wa vipimo vya maisha ya mtoa huduma vilivyosuluhishwa kwa kina katika carbudi ya silicon.alma mater science Forum 924, 269–272 (2018).
Hirayama, T. et al. Usambazaji wa kina wa muda wa maisha ya mtoa huduma katika tabaka nene za 4H-SiC epitaxial ulipimwa bila uharibifu kwa kutumia azimio la muda la ufyonzwaji wa mtoa huduma bila malipo na mwanga mwingi. Badili hadi sayansi. mita. 91, 123902 (2020).
Muda wa kutuma: Nov-06-2022
