Salamat sa pagbisita sa Nature.com. Ang bersyon ng browser na iyong ginagamit ay may limitadong suporta sa CSS. Para sa pinakamahusay na karanasan, inirerekumenda namin na gumamit ka ng isang na -update na browser (o huwag paganahin ang mode ng pagiging tugma sa Internet Explorer). Samantala, upang matiyak ang patuloy na suporta, ibibigay namin ang site nang walang mga estilo at JavaScript.
Ang 4h-SiC ay nai-komersyal bilang isang materyal para sa mga aparato ng semiconductor ng kapangyarihan. Gayunpaman, ang pangmatagalang pagiging maaasahan ng 4H-SiC na aparato ay isang balakid sa kanilang malawak na aplikasyon, at ang pinakamahalagang problema sa pagiging maaasahan ng 4H-SiC na aparato ay ang pagkasira ng bipolar. Ang pagkasira na ito ay sanhi ng isang solong shockley stacking fault (1SSF) na pagpapalaganap ng mga basal na dislocations ng eroplano sa 4H-SiC crystals. Dito, nagmumungkahi kami ng isang pamamaraan para sa pagsugpo sa pagpapalawak ng 1SSF sa pamamagitan ng pagtatanim ng mga proton sa 4H-SiC epitaxial wafers. Ang mga diode ng PIN na gawa sa mga wafer na may proton implantation ay nagpakita ng parehong kasalukuyang mga katangian ng boltahe bilang mga diode na walang proton implantation. Sa kaibahan, ang pagpapalawak ng 1SSF ay epektibong pinigilan sa proton-implanted pin diode. Kaya, ang pagtatanim ng mga proton sa 4H-SiC epitaxial wafers ay isang epektibong pamamaraan para sa pagsugpo sa pagkasira ng bipolar ng 4H-SiC power semiconductor na aparato habang pinapanatili ang pagganap ng aparato. Ang resulta na ito ay nag-aambag sa pagbuo ng lubos na maaasahang mga aparato na 4H-SiC.
Ang Silicon Carbide (SIC) ay malawak na kinikilala bilang isang semiconductor na materyal para sa high-power, high-frequency semiconductor na aparato na maaaring gumana sa malupit na kapaligiran1. Maraming mga SIC polytypes, na kung saan ang 4H-SIC ay may mahusay na aparato ng semiconductor na pisikal na mga katangian tulad ng mataas na kadaliang kumilos ng elektron at malakas na breakdown electric field2. Ang 4H-SiC wafers na may diameter na 6 pulgada ay kasalukuyang nai-komersyal at ginagamit para sa paggawa ng masa ng mga aparato ng semiconductor ng kapangyarihan3. Ang mga sistema ng traksyon para sa mga de-koryenteng sasakyan at tren ay gawa-gawa gamit ang 4H-SIC4.5 na mga aparato ng semiconductor ng kapangyarihan. Gayunpaman, ang 4H-SIC na aparato ay nagdurusa pa rin sa mga pang-matagalang isyu sa pagiging maaasahan tulad ng dielectric breakdown o pagiging maaasahan ng short-circuit, 6,7 na kung saan ang isa sa pinakamahalagang isyu sa pagiging maaasahan ay ang bipolar degradation2,8,9,10,11. Ang pagkasira ng bipolar na ito ay natuklasan higit sa 20 taon na ang nakakaraan at matagal nang naging problema sa katha ng aparato ng SIC.
Ang pagkasira ng bipolar ay sanhi ng isang solong shockley stack defect (1SSF) sa 4H-SiC crystals na may basal plane dislocations (BPDS) na nagpapalaganap sa pamamagitan ng pag-recombinasyon na pinahusay na dislocation glide (REDG) 12,13,14,15,16,17,18,19. Samakatuwid, kung ang pagpapalawak ng BPD ay pinigilan sa 1SSF, 4H-SIC na mga aparato ng kuryente ay maaaring gawa-gawa nang walang pagkasira ng bipolar. Maraming mga pamamaraan ang naiulat na sugpuin ang pagpapalaganap ng BPD, tulad ng BPD sa Thread Edge Dislocation (TED) na pagbabagong 20,21,22,23,24. Sa pinakabagong SIC epitaxial wafers, ang BPD ay pangunahing naroroon sa substrate at hindi sa epitaxial layer dahil sa pag -convert ng BPD hanggang TED sa panahon ng paunang yugto ng paglaki ng epitaxial. Samakatuwid, ang natitirang problema ng pagkasira ng bipolar ay ang pamamahagi ng BPD sa substrate 25,26,27. Ang pagpasok ng isang "composite reinforcing layer" sa pagitan ng drift layer at ang substrate ay iminungkahi bilang isang epektibong pamamaraan para sa pagsugpo sa pagpapalawak ng BPD sa substrate28, 29, 30, 31. Ang layer na ito ay nagdaragdag ng posibilidad ng pag-recombinasyon ng pares ng electron-hole sa epitaxial layer at SIC substrate. Ang pagbabawas ng bilang ng mga pares ng elektron-hole ay binabawasan ang lakas ng pagmamaneho ng REDG sa BPD sa substrate, kaya ang pinagsama-samang layer ng pampalakas ay maaaring sugpuin ang pagkasira ng bipolar. Dapat pansinin na ang pagpasok ng isang layer ay nangangailangan ng karagdagang mga gastos sa paggawa ng mga wafer, at nang walang pagpasok ng isang layer mahirap bawasan ang bilang ng mga pares ng elektron-hole sa pamamagitan ng pagkontrol lamang sa kontrol ng buhay ng carrier. Samakatuwid, mayroon pa ring isang malakas na pangangailangan upang makabuo ng iba pang mga pamamaraan ng pagsugpo upang makamit ang isang mas mahusay na balanse sa pagitan ng gastos sa paggawa ng aparato at ani.
Dahil ang pagpapalawak ng BPD hanggang 1SSF ay nangangailangan ng paggalaw ng mga bahagyang dislocations (PDS), ang pag -pin sa PD ay isang promising na diskarte upang mapigilan ang pagkasira ng bipolar. Bagaman naiulat ang PD pinning sa pamamagitan ng mga impurities ng metal, ang mga FPD sa 4H-SiC substrate ay matatagpuan sa layo na higit sa 5 μm mula sa ibabaw ng epitaxial layer. Bilang karagdagan, dahil ang koepisyent ng pagsasabog ng anumang metal sa SIC ay napakaliit, mahirap para sa mga impurities ng metal na magkalat sa substrate34. Dahil sa medyo malaking atomic mass ng mga metal, mahirap din ang pagtatanim ng ion ng mga metal. Sa kaibahan, sa kaso ng hydrogen, ang magaan na elemento, ang mga ion (proton) ay maaaring itanim sa 4H-SIC sa lalim ng higit sa 10 µm gamit ang isang MeV-class accelerator. Samakatuwid, kung ang proton implantation ay nakakaapekto sa PD pinning, maaari itong magamit upang sugpuin ang pagpapalaganap ng BPD sa substrate. Gayunpaman, ang proton implantation ay maaaring makapinsala sa 4H-SIC at magreresulta sa nabawasan na pagganap ng aparato37,38,39,40.
Upang mapagtagumpayan ang pagkasira ng aparato dahil sa pagtatanim ng proton, ang mataas na temperatura na pagsamahin ay ginagamit upang ayusin ang pinsala, katulad ng paraan ng pagsusubo na karaniwang ginagamit pagkatapos ng pagtanggap ng ion na Ion sa pagproseso ng aparato1, 40, 41, 42. Bagaman ang pangalawang ion mass spectrometry (SIMS) 43 ay nag-ulat ng hydrogen pagsasabog dahil sa high-temperatura na annealing, posible lamang na ang density ng hydrogen sa malapit sa fder ay hindi sapat na sa detektibo Ang pinning ng PR gamit ang SIMS. Samakatuwid, sa pag-aaral na ito, itinanim namin ang mga proton sa 4H-SiC epitaxial wafers bago ang proseso ng katha ng aparato, kabilang ang mataas na temperatura ng pagsusubo. Ginamit namin ang mga diode ng PIN bilang mga istruktura ng aparato ng pang-eksperimentong at gawa sa mga ito sa proton-implanted 4H-SiC epitaxial wafers. Pagkatapos ay napansin namin ang mga katangian ng Volt-ampere upang pag-aralan ang pagkasira ng pagganap ng aparato dahil sa proton injection. Kasunod nito, napansin namin ang pagpapalawak ng 1SSF sa mga imahe ng electroluminescence (EL) pagkatapos mag -apply ng isang de -koryenteng boltahe sa pin diode. Sa wakas, nakumpirma namin ang epekto ng proton injection sa pagsugpo sa pagpapalawak ng 1SSF.
Sa fig. Ipinapakita ng Figure 1 ang kasalukuyang mga katangian ng boltahe (CVC) ng mga diode ng PIN sa temperatura ng silid sa mga rehiyon na may at walang proton na pagtatanim bago ang pulsed kasalukuyang. Ang mga diode ng PIN na may proton injection ay nagpapakita ng mga katangian ng pagwawasto na katulad ng mga diode na walang proton injection, kahit na ang mga katangian ng IV ay ibinahagi sa pagitan ng mga diode. Upang maipahiwatig ang pagkakaiba sa pagitan ng mga kondisyon ng iniksyon, na -plot namin ang dalas ng boltahe sa isang pasulong na kasalukuyang density ng 2.5 A/cm2 (naaayon sa 100 mA) bilang isang istatistika na balangkas tulad ng ipinapakita sa Larawan 2. Ang curve na tinatayang ng isang normal na pamamahagi ay kinakatawan din ng isang may tuldok na linya. linya Tulad ng makikita mula sa mga taluktok ng mga curves, ang on-resistance ay bahagyang tumataas sa mga dosis ng proton na 1014 at 1016 cm-2, habang ang pin diode na may dosis ng proton na 1012 cm-2 ay nagpapakita ng halos parehong mga katangian na walang proton implantation. Nagsagawa rin kami ng proton implantation pagkatapos ng katha ng mga dide ng PIN na hindi nagpakita ng pantay na electroluminescence dahil sa pinsala na dulot ng proton implantation tulad ng ipinapakita sa Figure S1 tulad ng inilarawan sa mga nakaraang pag -aaral37,38,39. Samakatuwid, ang pagsusubo sa 1600 ° C pagkatapos ng pagtatanim ng mga al ion ay isang kinakailangang proseso upang mabuo ang mga aparato upang maisaaktibo ang AL acceptor, na maaaring ayusin ang pinsala na dulot ng proton implantation, na ginagawang pareho ang mga CVC sa pagitan ng mga itinanim at non-implanted proton pin diodes. Ang reverse kasalukuyang dalas sa -5 V ay ipinakita din sa Figure S2, walang makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng mga diode na may at walang proton injection.
Ang mga katangian ng volt-ampere ng mga dide ng pin na may at walang iniksyon na mga proton sa temperatura ng silid. Ang alamat ay nagpapahiwatig ng dosis ng mga proton.
Ang dalas ng boltahe sa direktang kasalukuyang 2.5 A/cm2 para sa mga diode ng PIN na may mga iniksyon at hindi iniksyon na mga proton. Ang may tuldok na linya ay tumutugma sa normal na pamamahagi.
Sa fig. 3 ay nagpapakita ng isang imahe ng EL ng isang pin diode na may kasalukuyang density ng 25 A/cm2 pagkatapos ng boltahe. Bago ilapat ang pulsed kasalukuyang pag -load, ang mga madilim na rehiyon ng diode ay hindi napansin, tulad ng ipinapakita sa Larawan 3. C2. Gayunpaman, tulad ng ipinapakita sa FIG. 3A, sa isang pin diode na walang proton implantation, maraming madilim na guhit na mga rehiyon na may mga light edge ay sinusunod pagkatapos mag -apply ng isang electric boltahe. Ang nasabing mga hugis na madilim na rehiyon ay sinusunod sa mga imahe ng EL para sa 1SSF na umaabot mula sa BPD sa substrate28,29. Sa halip, ang ilang mga pinalawig na mga pagkakamali ng pag -stack ay sinusunod sa mga diode ng PIN na may mga itinanim na proton, tulad ng ipinapakita sa Fig. 3B -D. Gamit ang x-ray topograpiya, nakumpirma namin ang pagkakaroon ng mga PR na maaaring lumipat mula sa BPD hanggang sa substrate sa periphery ng mga contact sa pin diode nang walang proton injection (Fig. 4: Ang imaheng ito nang hindi inaalis ang tuktok na elektrod (litrato, PR sa ilalim ng mga electrodes ay hindi nakikita). Samakatuwid, ang madilim na lugar sa mga imahe ng EL ay tumutugma sa isang pinalawak na 1SSF BPD sa substrate. Ang mga figure 1 at 2. Ang mga video na S3-S6 na may at walang pinalawak na madilim na lugar (ang iba't ibang mga imahe ng EL ng mga PIN diode na walang proton injection at itinanim sa 1014 cm-2) ay ipinapakita din sa Karagdagang Impormasyon.
Ang mga imahe ng EL ng PIN diode sa 25 A/cm2 pagkatapos ng 2 oras ng elektrikal na stress (A) nang walang proton na pagtatanim at may mga itinanim na dosis ng (b) 1012 cm-2, (c) 1014 cm-2 at (d) 1016 cm-2 proton.
Kinakalkula namin ang density ng pinalawak na 1SSF sa pamamagitan ng pagkalkula ng mga madilim na lugar na may maliwanag na mga gilid sa tatlong pin diode para sa bawat kondisyon, tulad ng ipinapakita sa Figure 5. Ang density ng pinalawak na 1SSF ay bumababa sa pagtaas ng dosis ng proton, at kahit na sa isang dosis ng 1012 cm-2, ang density ng pinalawak na 1SSF ay makabuluhang mas mababa kaysa sa isang hindi na-implant na pin diode.
Nadagdagan ang mga density ng mga SF pin diode na may at walang proton implantation pagkatapos ng pag -load ng isang pulsed kasalukuyang (ang bawat estado ay may kasamang tatlong naka -load na diode).
Ang pag -urong ng buhay ng carrier ay nakakaapekto rin sa pagpapalawak ng pagsugpo, at binabawasan ng proton injection ang carrier habang buhay32,36. Napansin namin ang buhay ng carrier sa isang epitaxial layer 60 µm makapal na may mga injected proton na 1014 cm-2. Mula sa paunang buhay ng carrier, bagaman ang implant ay binabawasan ang halaga sa ~ 10%, ang kasunod na pagsusubo ay nagpapanumbalik sa ~ 50%, tulad ng ipinapakita sa Fig. S7. Samakatuwid, ang buhay ng carrier, nabawasan dahil sa pagtatanim ng proton, ay naibalik sa pamamagitan ng high-temperatura na pagsamahin. Bagaman ang isang 50% na pagbawas sa buhay ng carrier ay pinipigilan din ang pagpapalaganap ng mga pagkakamali ng pag-stack, ang mga katangian ng I-V, na karaniwang nakasalalay sa buhay ng carrier, ay nagpapakita lamang ng mga menor de edad na pagkakaiba sa pagitan ng mga iniksyon at hindi naipalabas na mga diode. Samakatuwid, naniniwala kami na ang PD anchoring ay gumaganap ng isang papel sa pagpigil sa pagpapalawak ng 1SSF.
Bagaman hindi nakita ng SIMS ang hydrogen pagkatapos ng pagsusubo sa 1600 ° C, tulad ng iniulat sa mga nakaraang pag-aaral, napansin namin ang epekto ng proton na pagtatanim sa pagsugpo sa pagpapalawak ng 1SSF, tulad ng ipinapakita sa Mga figure 1 at 4. 3, 4. Samakatuwid, naniniwala kami na ang PD ay naka-angkla ng mga hydrogen atoms na may density sa ibaba ng limitasyon ng pagtuklas ng mga sims (2 × 1016 cm-3) o point defects na nag-aakusa sa pamamagitan ng impluwensya. Dapat pansinin na hindi namin nakumpirma ang isang pagtaas sa paglaban sa on-state dahil sa pagpahaba ng 1SSF pagkatapos ng isang pag-load ng kasalukuyang pag-load. Maaaring ito ay dahil sa hindi sakdal na mga contact na ginawa gamit ang aming proseso, na aalisin sa malapit na hinaharap.
Sa konklusyon, bumuo kami ng isang paraan ng pagsusubo para sa pagpapalawak ng BPD hanggang 1SSF sa 4H-SIC PIN diode gamit ang proton implantation bago ang katha ng aparato. Ang pagkasira ng katangian ng I -V sa panahon ng proton implantation ay hindi gaanong mahalaga, lalo na sa isang proton na dosis na 1012 cm - 2, ngunit ang epekto ng pagsugpo sa pagpapalawak ng 1SSF ay makabuluhan. Bagaman sa pag-aaral na ito ay gumawa kami ng 10 µm makapal na mga diode ng pin na may proton na pagtatanim sa lalim ng 10 µm, posible pa ring higit na ma-optimize ang mga kondisyon ng pagtatanim at ilapat ang mga ito upang mabuo ang iba pang mga uri ng 4H-SiC na aparato. Ang mga karagdagang gastos para sa katha ng aparato sa panahon ng pagtatanim ng proton ay dapat isaalang-alang, ngunit magiging katulad ito sa mga para sa pagtatanim ng aluminyo ng aluminyo, na siyang pangunahing proseso ng katha para sa 4H-SiC na mga aparato ng kuryente. Kaya, ang proton implantation bago ang pagproseso ng aparato ay isang potensyal na pamamaraan para sa paggawa ng 4H-SiC bipolar power device nang walang pagkabulok.
Ang isang 4-pulgada na N-type na 4H-SiC wafer na may isang epitaxial layer na kapal ng 10 µM at isang konsentrasyon ng donor doping na 1 × 1016 cm-3 ay ginamit bilang isang sample. Bago iproseso ang aparato, ang mga H+ ion ay itinanim sa plato na may enerhiya na pabilis na 0.95 MeV sa temperatura ng silid hanggang sa lalim ng halos 10 μm sa isang normal na anggulo sa ibabaw ng plate. Sa panahon ng pagtatanim ng proton, ginamit ang isang mask sa isang plato, at ang plato ay may mga seksyon nang wala at may dosis ng proton na 1012, 1014, o 1016 cm-2. Pagkatapos, ang mga al ion na may mga dosis ng proton na 1020 at 1017 cm - 3 ay itinanim sa buong wafer hanggang sa lalim ng 0-0.2 µm at 0.2-0.5 µm mula sa ibabaw, na sinusundan ng pagsusubo sa 1600 ° C upang makabuo ng isang carbon cap upang mabuo ang AP layer. -Type. Kasunod nito, ang isang back side ni contact ay naideposito sa gilid ng substrate, habang ang isang 2.0 mm × 2.0 mm na hugis ng ti/al front side contact na nabuo ng photolithography at isang proseso ng alisan ng balat ay idineposito sa gilid ng layer ng epitaxial. Sa wakas, ang contact annealing ay isinasagawa sa temperatura na 700 ° C. Matapos i -cut ang wafer sa mga chips, nagsagawa kami ng pagkilala sa stress at aplikasyon.
Ang mga katangian ng I -V ng mga gawa -gawa na PIN diode ay sinusunod gamit ang isang HP4155B semiconductor parameter analyzer. Bilang isang de-koryenteng stress, ang isang 10-millisecond pulsed kasalukuyang ng 212.5 A/cm2 ay ipinakilala sa loob ng 2 oras sa dalas ng 10 pulses/sec. Kapag pinili namin ang isang mas mababang kasalukuyang density o dalas, hindi namin napansin ang pagpapalawak ng 1SSF kahit na sa isang pin diode na walang proton injection. Sa panahon ng inilapat na boltahe ng elektrikal, ang temperatura ng pin diode ay nasa paligid ng 70 ° C nang walang sinasadyang pag -init, tulad ng ipinapakita sa Figure S8. Ang mga imahe ng electroluminescent ay nakuha bago at pagkatapos ng de -koryenteng stress sa isang kasalukuyang density ng 25 A/cm2. Synchrotron Reflection Grazing Incidence X-ray topograpiya gamit ang isang monochromatic X-ray beam (λ = 0.15 nm) sa Aichi Synchrotron Radiation Center, ang Ag vector sa BL8S2 ay -1-128 o 11-28 (tingnan ang ref. 44 para sa mga detalye). ).
Ang dalas ng boltahe sa isang pasulong na kasalukuyang density ng 2.5 A/cm2 ay nakuha na may agwat ng 0.5 V sa FIG. 2 Ayon sa CVC ng bawat estado ng pin diode. Mula sa ibig sabihin ng halaga ng vave ng stress at ang karaniwang paglihis σ ng stress, nagbabalak kami ng isang normal na curve ng pamamahagi sa anyo ng isang may tuldok na linya sa Larawan 2 gamit ang sumusunod na equation:
Werner, MR & Fahrner, pagsusuri sa WR sa mga materyales, microsensors, system at aparato para sa mga application na may mataas na temperatura at malupit na kapaligiran. Werner, MR & Fahrner, pagsusuri sa WR sa mga materyales, microsensors, system at aparato para sa mga application na may mataas na temperatura at malupit na kapaligiran.Werner, MR at Farner, pangkalahatang -ideya ng WR ng mga materyales, microsensors, system at aparato para sa mga aplikasyon sa mataas na temperatura at malupit na kapaligiran. 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, pagsusuri ng WR ng mga materyales, microsensors, system at aparato para sa mataas na temperatura at masamang aplikasyon sa kapaligiran.Werner, MR at Farner, pangkalahatang -ideya ng WR ng mga materyales, microsensors, system at aparato para sa mga aplikasyon sa mataas na temperatura at malupit na mga kondisyon.IEEE Trans. Pang -industriya Electronics. 48, 249–257 (2001).
Kimoto, T. & Cooper, JA Mga Batayan ng Silicon Carbide Technology Fundamentals ng Silicon Carbide Technology: Paglago, Characterization, Device at Application Vol. Kimoto, T. & Cooper, JA Mga Batayan ng Silicon Carbide Technology Fundamentals ng Silicon Carbide Technology: Paglago, Characterization, Device at Application Vol.Kimoto, T. at Cooper, JA Mga Pangunahing Kaalaman ng Silicon Carbide Technology Basics ng Silicon Carbide Technology: Paglago, Katangian, Device at Application 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 Technology Base Carbon 化 Base ng Teknolohiya ng Silicon: Paglago, Paglalarawan, Kagamitan at Dami ng Application.Kimoto, T. at Cooper, J. Mga Pangunahing Kaalaman ng Silicon Carbide Technology Basics ng Silicon Carbide Technology: Paglago, Katangian, Kagamitan at Aplikasyon Vol.252 (Wiley Singapore Pte Ltd, 2014).
Veliadis, V. Malaking sukat ng komersyalisasyon ng sic: katayuan quo at mga hadlang na malalampasan. Alma Mater. ang agham. Forum 1062, 125–130 (2022).
Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, pagsusuri ng YK ng mga teknolohiya ng thermal packaging para sa mga elektronikong kapangyarihan ng automotiko para sa mga layunin ng traksyon. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, pagsusuri ng YK ng mga teknolohiya ng thermal packaging para sa mga elektronikong kapangyarihan ng automotiko para sa mga layunin ng traksyon.Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR at Joshi, pangkalahatang pangkalahatang -ideya ng mga teknolohiya ng thermal packaging para sa mga elektronikong kapangyarihan ng automotiko para sa mga layunin ng traksyon. 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 at Joshi, pangkalahatang -ideya ng YK ng teknolohiya ng thermal packaging para sa mga elektronikong kapangyarihan ng automotiko para sa mga layunin ng traksyon.J. Electron. Package. Trance. ASME 140, 1-11 (2018).
Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. Pag-unlad ng SIC Applied Traction System para sa mga susunod na henerasyon na Shinkansen high-speed na tren. Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. Pag-unlad ng SIC Applied Traction System para sa mga susunod na henerasyon na Shinkansen high-speed na tren.Sato K., Kato H. at Fukushima T. Pag-unlad ng isang inilapat na sistema ng traksyon ng SIC para sa mga susunod na henerasyon na mga tren ng high-speed na Shinkansen.Sato K., Kato H. at Fukushima T. Pag-unlad ng System ng Traction para sa mga aplikasyon ng SIC para sa susunod na henerasyon na mga high-speed Shinkansen na tren. Appendix IEEJ J. Ind. 9, 453–459 (2020).
Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Mga Hamon upang mapagtanto ang lubos na maaasahang mga aparato ng kapangyarihan ng SIC: mula sa kasalukuyang katayuan at mga isyu ng mga wafer ng SIC. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Mga Hamon upang mapagtanto ang lubos na maaasahang mga aparato ng kapangyarihan ng SIC: mula sa kasalukuyang katayuan at mga isyu ng mga wafer ng SIC.Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. at Okumura, H. Mga problema sa pagpapatupad ng lubos na maaasahang mga aparato ng kapangyarihan ng SIC: simula sa kasalukuyang estado at ang problema ng wafer sic. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. 实现高可靠性 sic 功率器件的挑战 ： 从 sic 晶圆的现状和问题来看。 Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Ang hamon ng pagkamit ng mataas na pagiging maaasahan sa mga aparato ng kapangyarihan ng sic: mula sa sic 晶圆的电视和问题设计。Senzaki J, Hayashi S, Yonezawa Y. at Okumura H. Mga hamon sa pagbuo ng mga aparato na may mataas na katiyakan batay sa silikon na karbida: isang pagsusuri ng katayuan at mga problema na nauugnay sa mga wafer ng carbide ng silikon.Sa 2018 IEEE International Symposium sa pagiging maaasahan Physics (IRP). (Senzaki, J. et al. Eds.) 3B.3-1-3B.3-6 (IEEE, 2018).
Kim, D. & Sung, W. Pinahusay na short-circuit ruggedness para sa 1.2kV 4H-SIC MOSFET gamit ang isang malalim na p-well na ipinatupad sa pamamagitan ng pag-aaplay ng pagtatanim. Kim, D. & Sung, W. Pinahusay na short-circuit ruggedness para sa 1.2kV 4H-SIC MOSFET gamit ang isang malalim na p-well na ipinatupad sa pamamagitan ng pag-aaplay ng pagtatanim.Kim, D. at Sung, V. Pinahusay ang kaligtasan sa sakit na maikling-circuit para sa isang 1.2 kV 4H-SIC MOSFET gamit ang isang malalim na P-well na ipinatupad ng channel implantation. 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. at Sung, V. Pinahusay na short-circuit tolerance ng 1.2 kV 4H-SIC MOSFETS gamit ang malalim na P-wells sa pamamagitan ng pagtatanim ng channel.IEEE Electronic Device Lett. 42, 1822–1825 (2021).
Skowronski M. et al. Ang paggalaw ng Recombination na pinahusay ng mga depekto sa pasulong-bias na 4H-SiC PN diode. J. Application. pisika. 92, 4699–4704 (2002).
Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, pagbabagong pag -convert ng LB sa 4H silikon na karbida epitaxy. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, pagbabagong pag -convert ng LB sa 4H silikon na karbida epitaxy.Ha S., Meszkowski P., Skowronski M. at Rowland LB Dislocation Transformation sa panahon ng 4H silikon na karbida epitaxy. 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, LBDislocation Transition 4H sa Silicon Carbide Epitaxy.J. Crystal. Paglago 244, 257–266 (2002).
Skowronski, M. & Ha, S. Pagkabulok ng hexagonal na mga aparatong bipolar na batay sa hexagonal. Skowronski, M. & Ha, S. Pagkabulok ng hexagonal na mga aparatong bipolar na batay sa hexagonal.Skowronski M. at Ha S. Pagkabulok ng mga aparato na hexagonal bipolar batay sa silikon na karbida. Skowronski, M. & Ha, S. 六方碳化硅基双极器件的降解。 Skowronski M. & Ha S.Skowronski M. at Ha S. Pagkabulok ng mga aparato na hexagonal bipolar batay sa silikon na karbida.J. Application. Physics 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. at 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. at Ryu S.-H.Ang isang bagong mekanismo ng marawal na kalagayan para sa high-boltahe na SIC power mosfets. IEEE Electronic Device Lett. 28, 587-589 (2007).
Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD sa lakas ng pagmamaneho para sa pag-recombinasyon-sapilitan na pag-stack ng kasalanan sa 4h-sic. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD sa puwersa ng pagmamaneho para sa pag-recombinasyon-sapilitan na pag-stack ng kasalanan sa 4H-SIC.Caldwell, JD, Stalbush, Re, Ancona, Mg, Glemboki, OJ, at Hobart, KD sa lakas ng pagmamaneho ng pag-recombinasyon-sapilitan na pag-stack ng kasalanan sa 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, at Hobart, KD, sa lakas ng pagmamaneho ng pag-uudyok na hinihimok na paggalaw ng kasalanan sa 4H-SIC.J. Application. pisika. 108, 044503 (2010).
IIJIMA, A. & Kimoto, T. Electronic Energy Model para sa Single Shockley Stacking Fault Formation sa 4H-SIC Crystals. IIJIMA, A. & Kimoto, T. Electronic Energy Model para sa Single Shockley Stacking Fault Formation sa 4H-SIC Crystals.Iijima, A. at Kimoto, T. Electron-Energy Model of Formation of Single Defect of Shockley Packing sa 4H-SiC Crystals. 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. Electronic Energy Model ng Single Shockley Stacking Fault Formation sa 4H-SIC Crystal.Iijima, A. at Kimoto, T. Electron-Energy Model of Formation of Single Defect Shockley packing sa 4H-SiC crystals.J. Application. Physics 126, 105703 (2019).
IIJIMA, A. & Kimoto, T. Pagtantya ng kritikal na kondisyon para sa pagpapalawak/pag-urong ng solong shockley na nag-stack ng mga pagkakamali sa 4H-SiC pin diode. IIJIMA, A. & Kimoto, T. Pagtantya ng kritikal na kondisyon para sa pagpapalawak/pag-urong ng solong shockley na nag-stack ng mga pagkakamali sa 4H-SiC pin diode.Iijima, A. at Kimoto, T. Pagtantya ng kritikal na estado para sa pagpapalawak/compression ng solong mga depekto sa pag-pack ng shockley sa 4H-SiC pin-diodes. 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. Pagtantya ng solong shockley stacking layer pagpapalawak/pag-urong ng mga kondisyon sa 4H-SiC pin diode.Iijima, A. at Kimoto, T. Pagtantya ng mga kritikal na kondisyon para sa pagpapalawak/compression ng solong depekto packing shockley sa 4H-SiC pin-diode.Application Physics Wright. 116, 092105 (2020).
Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Quantum Well Action Model para sa pagbuo ng isang solong pagkabulok na nag-stack ng kasalanan sa isang 4H-SiC crystal sa ilalim ng mga kondisyon na hindi balanse. Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Quantum Well Action Model para sa pagbuo ng isang solong pagkabulok na nag-stack ng kasalanan sa isang 4H-SiC crystal sa ilalim ng mga kondisyon na hindi balanse.Mannen Y., Shimada K., Asada K., at Otani N. Isang mahusay na modelo ng mahusay na modelo para sa pagbuo ng isang solong pagkabigo na nakasalansan sa isang 4H-SiC crystal sa ilalim ng mga kondisyon ng walaquilibrium.Mannen Y., Shimada K., Asada K. at Otani N. Quantum Well Interaction Model para sa pagbuo ng solong shockley na nakasalansan ng mga pagkakamali sa 4H-SiC crystals sa ilalim ng mga kondisyon ng walaquilibrium. J. Application. pisika. 125, 085705 (2019).
Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Recombination-sapilitan na pag-stack ng mga pagkakamali: katibayan para sa isang pangkalahatang mekanismo sa hexagonal sic. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Recombination-sapilitan na pag-stack ng mga pagkakamali: katibayan para sa isang pangkalahatang mekanismo sa hexagonal sic.Galeckas, A., Linnros, J. at Pirouz, P. Recombination-sapilitan na mga depekto sa packing: katibayan para sa isang karaniwang mekanismo sa 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. Katibayan para sa Pangkalahatang Mekanismo ng Composite Induction Stacking Layer: 六方 sic.Galeckas, A., Linnros, J. at Pirouz, P. Recombination-sapilitan na mga depekto sa packing: katibayan para sa isang karaniwang mekanismo sa hexagonal sic.Physics Pastor Wright. 96, 025502 (2006).
Ishikawa, Y., Sudo, M., Yao, Y.-Z., Sugawara, Y. & Kato, M. Pagpapalawak ng isang solong shockley na nakasalansan ng kasalanan sa isang 4H-SIC (11 2 ¯0) epitaxial layer na dulot ng electron beam indiradiation.Ishikawa, Y., M. Sudo, Y.-Z Beam Irradiation.Ishikawa, Y., Sudo M., Y.-Z Psychology.Box, ю., м. Судо, Y.-Z Chem., J. Chem., 123, 225101 (2018).
Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Pag-obserba ng recombination ng carrier sa nag-iisang shockley na nakasalansan ng mga pagkakamali at sa bahagyang dislocations sa 4H-SIC. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Pag-obserba ng recombination ng carrier sa nag-iisang shockley na nakasalansan ng mga pagkakamali at sa bahagyang dislocations sa 4H-SIC.Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. at Kimoto T. Pagmamasid sa recombination ng carrier sa nag-iisang shockley packing defect at bahagyang dislocations sa 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 Stacking 和 4H-SIC Partial 位错中载流子去生的可以。Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. at Kimoto T. Pagmamasid sa recombination ng carrier sa nag-iisang shockley packing defect at bahagyang dislocations sa 4H-SIC.J. Application. Physics 124, 095702 (2018).
Kimoto, T. & Watanabe, H. Defect Engineering sa SIC Technology para sa mga aparato na may mataas na boltahe. Kimoto, T. & Watanabe, H. Defect Engineering sa SIC Technology para sa mga aparato na may mataas na boltahe.Kimoto, T. at Watanabe, H. Pag-unlad ng mga depekto sa teknolohiya ng SIC para sa mga aparato na may mataas na boltahe. 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 sa SIC Technology para sa mga aparato na may mataas na boltahe.Kimoto, T. at Watanabe, H. Pag-unlad ng mga depekto sa teknolohiya ng SIC para sa mga aparato na may mataas na boltahe.Application Physics Express 13, 120101 (2020).
Zhang, Z. & Sudarshan, TS Basal Plane Dislocation-Free Epitaxy ng Silicon Carbide. Zhang, Z. & Sudarshan, TS Basal Plane Dislocation-Free Epitaxy ng Silicon Carbide.Zhang Z. at Sudarshan TS dislocation-free epitaxy ng silikon carbide sa basal eroplano. Zhang, Z. & Sudarshan, TS 碳化硅基面无位错外延。 Zhang, Z. & Sudarshan, tsZhang Z. at Sudarshan TS dislocation-free epitaxy ng silikon carbide basal eroplano.pahayag. pisika. Wright. 87, 151913 (2005).
Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, mekanismo ng TS ng pagtanggal ng mga basal na dislocations ng eroplano sa sic manipis na pelikula sa pamamagitan ng epitaxy sa isang etched substrate. Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, mekanismo ng TS ng pagtanggal ng mga basal na dislocations ng eroplano sa sic manipis na pelikula sa pamamagitan ng epitaxy sa isang etched substrate.Zhang Z., Moulton E. at Sudarshan TS mekanismo ng pag -aalis ng mga base plane dislocations sa sic manipis na pelikula sa pamamagitan ng epitaxy sa isang etched substrate. 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 ang mekanismo ng pag -aalis ng sic manipis na pelikula sa pamamagitan ng pag -etching ng substrate.Zhang Z., Moulton E. at Sudarshan TS mekanismo ng pag -aalis ng mga base plane dislocations sa sic manipis na pelikula sa pamamagitan ng epitaxy sa mga etched substrates.Application Physics Wright. 89, 081910 (2006).
Shtalbush Re et al. Ang pagkagambala sa paglago ay humahantong sa isang pagbawas sa mga basal na dislocations ng eroplano sa panahon ng 4H-SiC epitaxy. pahayag. pisika. Wright. 94, 041916 (2009).
Zhang, X. & Tsuchida, H. Pag-convert ng mga basal na eroplano na dislocations sa pag-thread ng mga dislocations sa gilid sa 4H-SiC epilayers sa pamamagitan ng mataas na temperatura ng pagsusubo. Zhang, X. & Tsuchida, H. Pag-convert ng mga basal na eroplano na dislocations sa pag-thread ng mga dislocations sa gilid sa 4H-SiC epilayers sa pamamagitan ng mataas na temperatura ng pagsusubo.Zhang, X. at Tsuchida, H. Pagbabago ng mga basal na dislocations ng eroplano sa pag-thread ng mga dislocations sa gilid sa 4H-SiC epitaxial layer sa pamamagitan ng mataas na temperatura ng pagsusubo. 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. at Tsuchida, H. Pagbabago ng mga pagbagsak ng eroplano ng base sa mga dislocations sa gilid ng filament sa 4H-SiC epitaxial layer sa pamamagitan ng mataas na temperatura ng pagsusubo.J. Application. pisika. 111, 123512 (2012).
Kanta, H. & Sudarshan, TS Basal Plane Dislocation conversion malapit sa epilayer/substrate interface sa epitaxial na paglago ng 4 ° off-axis 4h-sic. Kanta, H. & Sudarshan, TS Basal Plane Dislocation conversion malapit sa epilayer/substrate interface sa epitaxial na paglago ng 4 ° off-axis 4h-sic.Kanta, H. at Sudarshan, TS Transform ng Basal Plane Dislocations malapit sa epitaxial layer/substrate interface sa panahon ng off-axis epitaxial growth ng 4H-Sic. Kanta, 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。 Kanta, H. & Sudarshan, TS 在 4 ° 离轴 4H-SIC Kanta, H. & Sudarshan, tsPlanar dislocation transition ng substrate malapit sa epitaxial layer/substrate hangganan sa panahon ng epitaxial na paglaki ng 4H-SIC sa labas ng 4 ° axis.J. Crystal. Paglago 371, 94–101 (2013).
Konishi, K. et al. Sa mataas na kasalukuyang, ang pagpapalaganap ng basal na dislocation ng eroplano na nag-stack ng kasalanan sa 4H-SiC epitaxial layer ay nagbabago sa mga dislocations sa gilid ng filament. J. Application. pisika. 114, 014504 (2013).
Konishi, K. et al. Disenyo ng mga epitaxial layer para sa bipolar non-degradable sic mosfets sa pamamagitan ng pagtuklas ng pinalawak na pag-stack ng mga site ng nucleation ng kasalanan sa pagpapatakbo ng X-ray topographic analysis. AIP Advanced 12, 035310 (2022).
Lin, S. et al. Ang impluwensya ng istraktura ng dislokasyon ng basal na eroplano sa pagpapalaganap ng isang solong shockley-type na pag-stack ng kasalanan sa panahon ng pasulong na kasalukuyang pagkabulok ng 4H-SiC pin diode. Japan. J. Application. pisika. 57, 04fr07 (2018).
Tahara, T., et al. Ang maikling minorya ng carrier habang buhay sa nitrogen-rich 4H-SiC epilayers ay ginagamit upang sugpuin ang mga pagkakamali sa mga diode ng PIN. J. Application. pisika. 120, 115101 (2016).
Tahara, T. et al. Injected carrier concentration dependence ng solong shockley stacking fault propagation sa 4H-SiC pin diode. J. Application. Physics 123, 025707 (2018).
Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Microscopic FCA system para sa malalim na nalutas na pagsukat sa buhay ng carrier sa SIC. Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Microscopic FCA system para sa malalim na nalutas na pagsukat sa buhay ng carrier sa SIC.Mei, S., Tawara, T., Tsuchida, H. at Kato, M. FCA Microscopic System para sa malalim na nalutas na mga pagsukat sa buhay ng carrier sa silikon na karbida. 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. Para sa sic medium-lalim na pagsukat sa buhay 的月微 FCA System。Mei S., Tawara T., Tsuchida H. at Kato M. Micro-FCA system para sa malalim na nalutas na mga pagsukat sa buhay ng carrier sa silicon carbide.Alma Mater Science Forum 924, 269–272 (2018).
Hirayama, T. et al. Ang lalim na pamamahagi ng carrier habang buhay sa makapal na 4H-SiC epitaxial layer ay sinusukat na hindi mapanira gamit ang oras ng paglutas ng libreng pagsipsip ng carrier at tumawid ng ilaw. Lumipat sa agham. metro. 91, 123902 (2020).
Oras ng Mag-post: Nov-06-2022
