Cảm ơn bạn đã ghé thăm Nature.com. Phiên bản trình duyệt bạn đang sử dụng có hỗ trợ CSS hạn chế. Để có trải nghiệm tốt nhất, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng trình duyệt đã cập nhật (hoặc tắt Chế độ tương thích trong Internet Explorer). Trong thời gian chờ đợi, để đảm bảo hỗ trợ liên tục, chúng tôi sẽ hiển thị trang web mà không có kiểu dáng và JavaScript.
4H-SiC đã được thương mại hóa như một vật liệu cho các thiết bị bán dẫn điện. Tuy nhiên, độ tin cậy lâu dài của các thiết bị 4H-SiC là một trở ngại đối với ứng dụng rộng rãi của chúng và vấn đề độ tin cậy quan trọng nhất của các thiết bị 4H-SiC là sự suy thoái lưỡng cực. Sự suy thoái này là do sự lan truyền lỗi xếp chồng Shockley đơn (1SSF) của các vị trí lệch mặt phẳng cơ sở trong các tinh thể 4H-SiC. Ở đây, chúng tôi đề xuất một phương pháp để ngăn chặn sự giãn nở 1SSF bằng cách cấy proton trên các tấm epitaxial 4H-SiC. Các diode PiN được chế tạo trên các tấm wafer có cấy proton cho thấy các đặc tính dòng điện-điện áp giống như các diode không cấy proton. Ngược lại, sự giãn nở 1SSF bị ngăn chặn hiệu quả trong diode PiN được cấy proton. Do đó, việc cấy proton vào các tấm epitaxial 4H-SiC là một phương pháp hiệu quả để ngăn chặn sự suy thoái lưỡng cực của các thiết bị bán dẫn điện 4H-SiC trong khi vẫn duy trì hiệu suất của thiết bị. Kết quả này góp phần vào sự phát triển của các thiết bị 4H-SiC có độ tin cậy cao.
Silicon carbide (SiC) được công nhận rộng rãi là vật liệu bán dẫn cho các thiết bị bán dẫn công suất cao, tần số cao có thể hoạt động trong môi trường khắc nghiệt1. Có nhiều loại polytype SiC, trong đó 4H-SiC có các đặc tính vật lý tuyệt vời của thiết bị bán dẫn như độ linh động electron cao và trường điện đánh thủng mạnh2. Các tấm wafer 4H-SiC có đường kính 6 inch hiện đang được thương mại hóa và sử dụng để sản xuất hàng loạt các thiết bị bán dẫn công suất3. Hệ thống kéo cho xe điện và tàu hỏa được chế tạo bằng các thiết bị bán dẫn công suất 4H-SiC4.5. Tuy nhiên, các thiết bị 4H-SiC vẫn gặp phải các vấn đề về độ tin cậy lâu dài như sự cố điện môi hoặc độ tin cậy ngắn mạch6,7 trong đó một trong những vấn đề về độ tin cậy quan trọng nhất là sự suy thoái lưỡng cực2,8,9,10,11. Sự suy thoái lưỡng cực này đã được phát hiện cách đây hơn 20 năm và từ lâu đã là một vấn đề trong chế tạo thiết bị SiC.
Sự thoái hóa lưỡng cực là do một khuyết tật xếp chồng Shockley đơn (1SSF) trong tinh thể 4H-SiC với các sai lệch mặt phẳng cơ sở (BPD) lan truyền bằng cách trượt sai lệch tăng cường tái hợp (REDG)12,13,14,15,16,17,18,19. Do đó, nếu sự giãn nở BPD bị ức chế thành 1SSF, các thiết bị điện 4H-SiC có thể được chế tạo mà không bị thoái hóa lưỡng cực. Một số phương pháp đã được báo cáo để ức chế sự lan truyền BPD, chẳng hạn như chuyển đổi BPD thành Sai lệch cạnh ren (TED) 20,21,22,23,24. Trong các tấm epitaxial SiC mới nhất, BPD chủ yếu có trong chất nền chứ không phải trong lớp epitaxial do sự chuyển đổi của BPD thành TED trong giai đoạn đầu của sự phát triển epitaxial. Do đó, vấn đề còn lại của sự thoái hóa lưỡng cực là sự phân bố của BPD trong chất nền 25,26,27. Việc chèn một “lớp gia cường tổng hợp” giữa lớp trôi và chất nền đã được đề xuất như một phương pháp hiệu quả để ngăn chặn sự giãn nở BPD trong chất nền28, 29, 30, 31. Lớp này làm tăng khả năng tái hợp cặp lỗ electron trong lớp epitaxial và chất nền SiC. Việc giảm số lượng cặp lỗ electron làm giảm lực đẩy của REDG đến BPD trong chất nền, do đó lớp gia cường tổng hợp có thể ngăn chặn sự suy thoái lưỡng cực. Cần lưu ý rằng việc chèn một lớp đòi hỏi thêm chi phí trong quá trình sản xuất wafer và nếu không chèn một lớp, sẽ khó có thể giảm số lượng cặp lỗ electron bằng cách chỉ kiểm soát việc kiểm soát thời gian sống của hạt mang. Do đó, vẫn có nhu cầu mạnh mẽ trong việc phát triển các phương pháp ngăn chặn khác để đạt được sự cân bằng tốt hơn giữa chi phí sản xuất thiết bị và năng suất.
Do sự mở rộng của BPD đến 1SSF đòi hỏi sự di chuyển của các vị trí sai lệch một phần (PD), việc ghim PD là một phương pháp đầy hứa hẹn để ức chế sự phân hủy lưỡng cực. Mặc dù sự ghim PD do tạp chất kim loại đã được báo cáo, nhưng FPD trong chất nền 4H-SiC nằm ở khoảng cách hơn 5 μm so với bề mặt của lớp epitaxial. Ngoài ra, vì hệ số khuếch tán của bất kỳ kim loại nào trong SiC đều rất nhỏ, nên tạp chất kim loại khó khuếch tán vào chất nền34. Do khối lượng nguyên tử tương đối lớn của kim loại, việc cấy ion kim loại cũng khó khăn. Ngược lại, trong trường hợp của hydro, nguyên tố nhẹ nhất, các ion (proton) có thể được cấy vào 4H-SiC ở độ sâu hơn 10 µm bằng cách sử dụng máy gia tốc loại MeV. Do đó, nếu việc cấy proton ảnh hưởng đến sự ghim PD, thì nó có thể được sử dụng để ngăn chặn sự lan truyền BPD trong chất nền. Tuy nhiên, việc cấy proton có thể làm hỏng 4H-SiC và làm giảm hiệu suất của thiết bị37,38,39,40.
Để khắc phục sự xuống cấp của thiết bị do cấy proton, ủ nhiệt độ cao được sử dụng để sửa chữa hư hỏng, tương tự như phương pháp ủ thường được sử dụng sau khi cấy ion chấp nhận trong quá trình xử lý thiết bị1, 40, 41, 42. Mặc dù phổ khối ion thứ cấp (SIMS)43 đã báo cáo sự khuếch tán hydro do ủ nhiệt độ cao, nhưng có khả năng chỉ mật độ các nguyên tử hydro gần FD là không đủ để phát hiện sự ghim của PR khi sử dụng SIMS. Do đó, trong nghiên cứu này, chúng tôi đã cấy proton vào các tấm epitaxial 4H-SiC trước quá trình chế tạo thiết bị, bao gồm cả ủ nhiệt độ cao. Chúng tôi đã sử dụng điốt PiN làm cấu trúc thiết bị thử nghiệm và chế tạo chúng trên các tấm epitaxial 4H-SiC được cấy proton. Sau đó, chúng tôi quan sát các đặc tính volt-ampe để nghiên cứu sự xuống cấp của hiệu suất thiết bị do tiêm proton. Sau đó, chúng tôi quan sát sự giãn nở của 1SSF trong hình ảnh phát quang điện (EL) sau khi áp dụng điện áp vào điốt PiN. Cuối cùng, chúng tôi đã xác nhận tác dụng của việc tiêm proton vào việc ngăn chặn sự giãn nở của 1SSF.
Trên hình. Hình 1 cho thấy các đặc tính dòng điện-điện áp (CVC) của điốt PiN ở nhiệt độ phòng trong các vùng có và không có cấy proton trước khi có dòng điện xung. Điốt PiN có tiêm proton cho thấy các đặc tính chỉnh lưu tương tự như điốt không có tiêm proton, mặc dù các đặc tính IV được chia sẻ giữa các điốt. Để chỉ ra sự khác biệt giữa các điều kiện tiêm, chúng tôi đã vẽ tần số điện áp ở mật độ dòng điện thuận là 2,5 A/cm2 (tương ứng với 100 mA) dưới dạng biểu đồ thống kê như thể hiện trong Hình 2. Đường cong xấp xỉ bằng phân phối chuẩn cũng được biểu diễn bằng đường chấm. Như có thể thấy từ các đỉnh của đường cong, điện trở bật tăng nhẹ ở liều proton là 1014 và 1016 cm-2, trong khi điốt PiN có liều proton là 1012 cm-2 cho thấy các đặc tính gần như giống với khi không có cấy proton. Chúng tôi cũng đã thực hiện cấy proton sau khi chế tạo các diode PiN không biểu hiện phát quang điện đồng đều do hư hỏng do cấy proton như thể hiện trong Hình S1 như đã mô tả trong các nghiên cứu trước đây37,38,39. Do đó, ủ ở 1600 °C sau khi cấy ion Al là một quá trình cần thiết để chế tạo các thiết bị kích hoạt chất nhận Al, có thể sửa chữa hư hỏng do cấy proton gây ra, làm cho CVC giống nhau giữa diode PiN proton được cấy và không được cấy. Tần số dòng điện ngược ở -5 V cũng được trình bày trong Hình S2, không có sự khác biệt đáng kể giữa diode có và không có tiêm proton.
Đặc tính volt-ampere của diode PiN có và không có proton được tiêm vào ở nhiệt độ phòng. Chú thích chỉ ra liều lượng proton.
Tần số điện áp tại dòng điện một chiều 2,5 A/cm2 đối với điốt PiN có proton được tiêm và không được tiêm. Đường chấm chấm tương ứng với phân phối chuẩn.
Trên hình 3 cho thấy hình ảnh EL của một diode PiN với mật độ dòng điện là 25 A/cm2 sau điện áp. Trước khi áp dụng tải dòng xung, các vùng tối của diode không được quan sát thấy, như thể hiện trong Hình 3. C2. Tuy nhiên, như thể hiện trong hình 3a, trong một diode PiN không cấy proton, một số vùng sọc tối có các cạnh sáng đã được quan sát thấy sau khi áp dụng điện áp. Các vùng tối hình que như vậy được quan sát thấy trong hình ảnh EL đối với 1SSF kéo dài từ BPD trong chất nền28,29. Thay vào đó, một số lỗi xếp chồng mở rộng đã được quan sát thấy trong các diode PiN có proton cấy, như thể hiện trong Hình 3b–d. Sử dụng địa hình tia X, chúng tôi đã xác nhận sự hiện diện của PR có thể di chuyển từ BPD đến chất nền ở ngoại vi của các tiếp điểm trong diode PiN mà không cần tiêm proton (Hình 4: hình ảnh này mà không cần tháo điện cực trên cùng (đã chụp, PR bên dưới các điện cực không nhìn thấy được). Do đó, vùng tối trong hình ảnh EL tương ứng với BPD 1SSF mở rộng trong chất nền. Hình ảnh EL của các diode PiN được tải khác được hiển thị trong Hình 1 và 2. Video S3-S6 có và không có vùng tối mở rộng (hình ảnh EL thay đổi theo thời gian của diode PiN không cần tiêm proton và được cấy ghép ở 1014 cm-2) cũng được hiển thị trong Thông tin bổ sung.
Hình ảnh EL của điốt PiN ở 25 A/cm2 sau 2 giờ chịu ứng suất điện (a) không cấy proton và với liều cấy (b) 1012 cm-2, (c) 1014 cm-2 và (d) 1016 cm-2 proton.
Chúng tôi đã tính toán mật độ 1SSF mở rộng bằng cách tính toán các vùng tối có cạnh sáng trong ba diode PiN cho mỗi điều kiện, như thể hiện trong Hình 5. Mật độ 1SSF mở rộng giảm khi liều proton tăng và ngay cả ở liều 1012 cm-2, mật độ 1SSF mở rộng vẫn thấp hơn đáng kể so với diode PiN không cấy ghép.
Mật độ tăng lên của điốt SF PiN có và không có cấy proton sau khi tải bằng dòng điện xung (mỗi trạng thái bao gồm ba điốt được tải).
Việc rút ngắn tuổi thọ của hạt mang điện cũng ảnh hưởng đến việc ức chế sự giãn nở, và việc tiêm proton làm giảm tuổi thọ của hạt mang điện32,36. Chúng tôi đã quan sát thấy tuổi thọ của hạt mang điện trong một lớp epitaxial dày 60 µm với các proton được tiêm có kích thước 1014 cm-2. Từ tuổi thọ hạt mang điện ban đầu, mặc dù việc cấy ghép làm giảm giá trị xuống ~10%, nhưng quá trình ủ tiếp theo sẽ khôi phục lại giá trị đó lên ~50%, như thể hiện trong Hình S7. Do đó, tuổi thọ của hạt mang điện, bị giảm do cấy ghép proton, được khôi phục bằng cách ủ ở nhiệt độ cao. Mặc dù việc giảm 50% tuổi thọ của hạt mang điện cũng ngăn chặn sự lan truyền của các lỗi xếp chồng, nhưng các đặc tính I–V, thường phụ thuộc vào tuổi thọ của hạt mang điện, chỉ cho thấy sự khác biệt nhỏ giữa các điốt được tiêm và không được cấy ghép. Do đó, chúng tôi tin rằng neo PD đóng vai trò trong việc ức chế sự giãn nở của 1SSF.
Mặc dù SIMS không phát hiện ra hydro sau khi ủ ở 1600°C, như đã báo cáo trong các nghiên cứu trước đây, chúng tôi đã quan sát thấy tác động của việc cấy proton lên sự ức chế sự giãn nở của 1SSF, như thể hiện trong Hình 1 và 4. 3, 4. Do đó, chúng tôi tin rằng PD được neo bởi các nguyên tử hydro có mật độ dưới giới hạn phát hiện của SIMS (2 × 1016 cm-3) hoặc các khuyết tật điểm do cấy ghép gây ra. Cần lưu ý rằng chúng tôi chưa xác nhận được sự gia tăng điện trở trạng thái bật do sự kéo dài của 1SSF sau tải dòng điện đột biến. Điều này có thể là do các tiếp xúc ômi không hoàn hảo được tạo ra bằng quy trình của chúng tôi, điều này sẽ được loại bỏ trong tương lai gần.
Tóm lại, chúng tôi đã phát triển một phương pháp dập tắt để kéo dài BPD lên 1SSF trong diode PiN 4H-SiC bằng cách cấy proton trước khi chế tạo thiết bị. Sự suy giảm đặc tính I–V trong quá trình cấy proton là không đáng kể, đặc biệt là ở liều proton 1012 cm–2, nhưng tác dụng của việc ngăn chặn sự giãn nở 1SSF là đáng kể. Mặc dù trong nghiên cứu này, chúng tôi đã chế tạo diode PiN dày 10 µm với việc cấy proton đến độ sâu 10 µm, nhưng vẫn có thể tối ưu hóa thêm các điều kiện cấy ghép và áp dụng chúng để chế tạo các loại thiết bị 4H-SiC khác. Cần cân nhắc đến các chi phí bổ sung cho việc chế tạo thiết bị trong quá trình cấy proton, nhưng chúng sẽ tương tự như chi phí cho việc cấy ion nhôm, đây là quy trình chế tạo chính cho các thiết bị điện 4H-SiC. Do đó, việc cấy proton trước khi xử lý thiết bị là một phương pháp tiềm năng để chế tạo các thiết bị điện lưỡng cực 4H-SiC mà không bị thoái hóa.
Một tấm wafer 4H-SiC loại n 4 inch có độ dày lớp epitaxial là 10 µm và nồng độ pha tạp donor là 1 × 1016 cm–3 đã được sử dụng làm mẫu. Trước khi xử lý thiết bị, các ion H+ đã được cấy vào tấm với năng lượng gia tốc là 0,95 MeV ở nhiệt độ phòng đến độ sâu khoảng 10 μm theo góc vuông với bề mặt tấm. Trong quá trình cấy proton, một mặt nạ trên tấm đã được sử dụng và tấm có các phần không có và có liều proton là 1012, 1014 hoặc 1016 cm-2. Sau đó, các ion Al có liều proton là 1020 và 1017 cm–3 đã được cấy trên toàn bộ tấm wafer đến độ sâu 0–0,2 µm và cách bề mặt 0,2–0,5 µm, sau đó ủ ở 1600°C để tạo thành mũ cacbon để tạo thành lớp ap. -type. Sau đó, một tiếp xúc Ni mặt sau được lắng đọng trên mặt đế, trong khi một tiếp xúc Ti/Al hình lược 2,0 mm × 2,0 mm mặt trước được hình thành bằng phương pháp quang khắc và quá trình bóc tách được lắng đọng trên mặt lớp epitaxial. Cuối cùng, quá trình ủ tiếp xúc được thực hiện ở nhiệt độ 700 °C. Sau khi cắt wafer thành các chip, chúng tôi đã thực hiện đặc tính ứng suất và ứng dụng.
Các đặc tính I–V của điốt PiN chế tạo được quan sát bằng máy phân tích tham số bán dẫn HP4155B. Là ứng suất điện, dòng điện xung 10 mili giây là 212,5 A/cm2 được đưa vào trong 2 giờ ở tần số 10 xung/giây. Khi chúng tôi chọn mật độ dòng điện hoặc tần số thấp hơn, chúng tôi không quan sát thấy sự giãn nở 1SSF ngay cả trong điốt PiN mà không có sự tiêm proton. Trong quá trình áp dụng điện áp, nhiệt độ của điốt PiN là khoảng 70°C mà không cần gia nhiệt cố ý, như thể hiện trong Hình S8. Hình ảnh phát quang điện được thu được trước và sau ứng suất điện ở mật độ dòng điện là 25 A/cm2. Địa hình tia X chiếu tới do phản xạ synchrotron sử dụng chùm tia X đơn sắc (λ = 0,15 nm) tại Trung tâm bức xạ synchrotron Aichi, vectơ ag trong BL8S2 là -1-128 hoặc 11-28 (xem tài liệu tham khảo 44 để biết chi tiết). ).
Tần số điện áp tại mật độ dòng điện thuận là 2,5 A/cm2 được trích xuất với khoảng cách 0,5 V trong hình 2 theo CVC của từng trạng thái của điốt PiN. Từ giá trị trung bình của ứng suất Vave và độ lệch chuẩn σ của ứng suất, chúng tôi vẽ đường cong phân phối chuẩn dưới dạng đường chấm trong Hình 2 bằng cách sử dụng phương trình sau:
Werner, MR & Fahrner, WR Đánh giá về vật liệu, cảm biến vi mô, hệ thống và thiết bị cho các ứng dụng nhiệt độ cao và môi trường khắc nghiệt. Werner, MR & Fahrner, WR Đánh giá về vật liệu, cảm biến vi mô, hệ thống và thiết bị cho các ứng dụng nhiệt độ cao và môi trường khắc nghiệt.Werner, MR và Farner, WR Tổng quan về vật liệu, cảm biến vi mô, hệ thống và thiết bị ứng dụng trong môi trường khắc nghiệt và nhiệt độ cao. Werner, MR & Fahrner, WR Bạn có thể làm điều đó? Werner, MR & Fahrner, WR Đánh giá vật liệu, cảm biến vi mô, hệ thống và thiết bị cho các ứng dụng nhiệt độ cao và môi trường bất lợi.Werner, MR và Farner, WR Tổng quan về vật liệu, cảm biến vi mô, hệ thống và thiết bị cho các ứng dụng ở nhiệt độ cao và điều kiện khắc nghiệt.IEEE Trans. Điện tử công nghiệp. 48, 249–257 (2001).
Kimoto, T. & Cooper, JA Cơ sở công nghệ Silicon Carbide Cơ sở công nghệ Silicon Carbide: Phát triển, Đặc tính, Thiết bị và Ứng dụng Tập. Kimoto, T. & Cooper, JA Cơ sở công nghệ Silicon Carbide Cơ sở công nghệ Silicon Carbide: Phát triển, Đặc tính, Thiết bị và Ứng dụng Tập.Kimoto, T. và Cooper, JA Cơ bản về công nghệ Silicon Carbide Cơ bản về công nghệ Silicon Carbide: Sự phát triển, đặc điểm, thiết bị và ứng dụng Tập. Kimoto, T. & Cooper, JA Địa chỉ liên quan: 增长、表征、设备和应用卷。 Kimoto, T. & Cooper, JA Cơ sở công nghệ Carbon-silicon Cơ sở công nghệ Carbon-silicon: tăng trưởng, mô tả, thiết bị và khối lượng ứng dụng.Kimoto, T. và Cooper, J. Cơ sở công nghệ Silicon Carbide Cơ sở công nghệ Silicon Carbide: Sự phát triển, Đặc điểm, Thiết bị và Ứng dụng Tập.252 (Công ty TNHH Wiley Singapore, 2014).
Veliadis, V. Thương mại hóa SiC trên quy mô lớn: Hiện trạng và những trở ngại cần vượt qua. alma mater. khoa học. Diễn đàn 1062, 125–130 (2022).
Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Đánh giá công nghệ đóng gói nhiệt cho thiết bị điện tử công suất ô tô phục vụ mục đích kéo. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Đánh giá công nghệ đóng gói nhiệt cho thiết bị điện tử công suất ô tô phục vụ mục đích kéo.Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR và Joshi, YK Tổng quan về công nghệ đóng gói nhiệt cho thiết bị điện tử công suất ô tô phục vụ mục đích kéo. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YKBroughton, J., Smet, V., Tummala, RR và Joshi, YK Tổng quan về công nghệ đóng gói nhiệt cho thiết bị điện tử công suất ô tô phục vụ mục đích kéo.J. Electron. Gói. trance. ASME 140, 1-11 (2018).
Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. Phát triển hệ thống kéo ứng dụng SiC cho tàu cao tốc Shinkansen thế hệ tiếp theo. Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. Phát triển hệ thống kéo ứng dụng SiC cho tàu cao tốc Shinkansen thế hệ tiếp theo.Sato K., Kato H. và Fukushima T. Phát triển hệ thống kéo SiC ứng dụng cho tàu Shinkansen tốc độ cao thế hệ tiếp theo.Sato K., Kato H. và Fukushima T. Phát triển hệ thống kéo cho các ứng dụng SiC dành cho tàu Shinkansen tốc độ cao thế hệ tiếp theo. Phụ lục IEEJ J. Ind. 9, 453–459 (2020).
Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Những thách thức trong việc hiện thực hóa các thiết bị nguồn SiC có độ tin cậy cao: Từ tình trạng hiện tại và các vấn đề của tấm wafer SiC. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Những thách thức trong việc hiện thực hóa các thiết bị nguồn SiC có độ tin cậy cao: Từ tình trạng hiện tại và các vấn đề của tấm wafer SiC.Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. và Okumura, H. Các vấn đề trong việc triển khai các thiết bị nguồn SiC có độ tin cậy cao: bắt đầu từ trạng thái hiện tại và vấn đề về SiC dạng wafer. 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. Thử thách đạt được độ tin cậy cao trong các thiết bị nguồn SiC: từ SiC 晶圆的电视和问题设计。Senzaki J, Hayashi S, Yonezawa Y. và Okumura H. Những thách thức trong quá trình phát triển các thiết bị điện có độ tin cậy cao dựa trên silicon carbide: tổng quan về tình trạng và các vấn đề liên quan đến tấm silicon carbide.Tại Hội nghị chuyên đề quốc tế IEEE năm 2018 về Vật lý độ tin cậy (IRPS). (Senzaki, J. và cộng sự biên tập) 3B.3-1-3B.3-6 (IEEE, 2018).
Kim, D. & Sung, W. Cải thiện độ bền ngắn mạch cho MOSFET 4H-SiC 1,2kV bằng cách sử dụng giếng P sâu được triển khai bằng phương pháp cấy kênh. Kim, D. & Sung, W. Cải thiện độ bền ngắn mạch cho MOSFET 4H-SiC 1,2kV bằng cách sử dụng giếng P sâu được triển khai bằng phương pháp cấy kênh.Kim, D. và Sung, V. Cải thiện khả năng miễn nhiễm ngắn mạch cho MOSFET 4H-SiC 1,2 kV bằng cách sử dụng giếng P sâu được thực hiện bằng phương pháp cấy kênh. 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. và Sung, V. Cải thiện khả năng chịu ngắn mạch của MOSFET 4H-SiC 1,2 kV bằng cách sử dụng giếng P sâu bằng cách cấy kênh.IEEE Electronic Devices Lett. 42, 1822–1825 (2021).
Skowronski M. et al. Chuyển động tăng cường tái hợp của các khuyết tật trong điốt pn 4H-SiC phân cực thuận. J. Ứng dụng. vật lý. 92, 4699–4704 (2002).
Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB Chuyển đổi vị trí trong epitaxy silicon carbide 4H. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB Chuyển đổi vị trí trong epitaxy silicon carbide 4H.Ha S., Meszkowski P., Skowronski M. và Rowland LB Biến đổi vị trí trong quá trình epitaxy silicon carbide 4H. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB 4H 碳化硅外延中的位错转换。 Hà, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB 4H Hà, S., Meszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LBChuyển vị trí 4H trong epitaxy silicon carbide.J. Crystal. Tăng trưởng 244, 257–266 (2002).
Skowronski, M. & Ha, S. Sự suy thoái của các thiết bị lưỡng cực dựa trên silicon-carbide lục giác. Skowronski, M. & Ha, S. Sự suy thoái của các thiết bị lưỡng cực dựa trên silicon-carbide lục giác.Skowronski M. và Ha S. Sự suy thoái của các thiết bị lưỡng cực lục giác dựa trên silicon carbide. Skowronski, M. & Ha, S. 六方碳化硅基双极器件的降解。 Skowronski M. và Ha S.Skowronski M. và Ha S. Sự suy thoái của các thiết bị lưỡng cực lục giác dựa trên silicon carbide.J. Ứng dụng. Vật lý 99, 011101 (2006).
Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. và Ryu, S.-H. Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. và Ryu, S.-H.Agarwal A., Fatima H., Heini S. và Ryu S.-H. Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. và Ryu, S.-H. Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. và Ryu, S.-H.Agarwal A., Fatima H., Heini S. và Ryu S.-H.Một cơ chế suy thoái mới cho MOSFET công suất SiC điện áp cao. IEEE Electronic Devices Lett. 28, 587–589 (2007).
Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD Về động lực thúc đẩy chuyển động đứt gãy xếp chồng do tái kết hợp trong 4H–SiC. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD Về động lực thúc đẩy chuyển động đứt gãy xếp chồng do tái kết hợp trong 4H-SiC.Caldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ và Hobart, KD Về động lực của chuyển động đứt gãy xếp chồng do tái kết hợp trong 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 và Hobart, KD, Về động lực của chuyển động đứt gãy xếp chồng do tái kết hợp trong 4H-SiC.J. Ứng dụng. Vật lý. 108, 044503 (2010).
Iijima, A. & Kimoto, T. Mô hình năng lượng điện tử cho sự hình thành lỗi xếp chồng Shockley đơn lẻ trong tinh thể 4H-SiC. Iijima, A. & Kimoto, T. Mô hình năng lượng điện tử cho sự hình thành lỗi xếp chồng Shockley đơn lẻ trong tinh thể 4H-SiC.Iijima, A. và Kimoto, T. Mô hình năng lượng điện tử của sự hình thành các khuyết tật đơn lẻ của quá trình đóng gói Shockley trong tinh thể 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. Mô hình năng lượng điện tử của sự hình thành lỗi xếp chồng Shockley đơn lẻ trong tinh thể 4H-SiC.Iijima, A. và Kimoto, T. Mô hình năng lượng điện tử của sự hình thành lớp đóng gói Shockley khuyết tật đơn trong tinh thể 4H-SiC.J. Ứng dụng. Vật lý 126, 105703 (2019).
Iijima, A. & Kimoto, T. Ước tính điều kiện quan trọng cho sự giãn nở/co lại của các lỗi xếp chồng Shockley đơn lẻ trong điốt PiN 4H-SiC. Iijima, A. & Kimoto, T. Ước tính điều kiện quan trọng cho sự giãn nở/co lại của các lỗi xếp chồng Shockley đơn lẻ trong điốt PiN 4H-SiC.Iijima, A. và Kimoto, T. Ước tính trạng thái quan trọng cho sự giãn nở/nén của các khuyết tật đóng gói Shockley đơn lẻ trong điốt PiN 4H-SiC. 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. Ước tính điều kiện giãn nở/co lại của lớp xếp chồng Shockley đơn trong điốt PiN 4H-SiC.Iijima, A. và Kimoto, T. Ước tính các điều kiện quan trọng cho sự giãn nở/nén của vật liệu đóng gói khuyết tật đơn Shockley trong điốt PiN 4H-SiC.ứng dụng vật lý Wright. 116, 092105 (2020).
Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Mô hình hoạt động giếng lượng tử cho sự hình thành của một đứt gãy xếp chồng Shockley duy nhất trong tinh thể 4H-SiC trong điều kiện không cân bằng. Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Mô hình hoạt động giếng lượng tử cho sự hình thành của một đứt gãy xếp chồng Shockley duy nhất trong tinh thể 4H-SiC trong điều kiện không cân bằng.Mannen Y., Shimada K., Asada K. và Otani N. Mô hình giếng lượng tử cho sự hình thành của một lỗi xếp chồng Shockley duy nhất trong tinh thể 4H-SiC trong điều kiện không cân bằng.Mannen Y., Shimada K., Asada K. và Otani N. Mô hình tương tác giếng lượng tử cho sự hình thành các đứt gãy xếp chồng Shockley đơn lẻ trong tinh thể 4H-SiC trong điều kiện không cân bằng. J. Ứng dụng. vật lý. 125, 085705 (2019).
Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Lỗi xếp chồng do tái tổ hợp: Bằng chứng về cơ chế chung trong SiC lục giác. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Lỗi xếp chồng do tái tổ hợp: Bằng chứng về cơ chế chung trong SiC lục giác.Galeckas, A., Linnros, J. và Pirouz, P. Lỗi đóng gói do tái tổ hợp: Bằng chứng về cơ chế chung trong SiC lục giác. 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. Bằng chứng cho cơ chế chung của lớp xếp chồng cảm ứng tổng hợp: SiC.Galeckas, A., Linnros, J. và Pirouz, P. Lỗi đóng gói do tái tổ hợp: Bằng chứng về cơ chế chung trong SiC lục giác.Vật lý Mục sư Wright. 96, 025502 (2006).
Ishikawa, Y., Sudo, M., Yao, Y.-Z., Sugawara, Y. & Kato, M. Sự mở rộng của một đứt gãy xếp chồng Shockley đơn lẻ trong lớp epitaxial 4H-SiC (11 2 ¯0) do chiếu xạ chùm electron.Ishikawa, Y., M. Sudo, Chiếu xạ chùm tia Y.-Z.Ishikawa, Y., Sudo M., Y.-Z Tâm lý học.Hộp, Ю., М. Судо, Y.-Z Chem., J. Chem., 123, 225101 (2018).
Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Quan sát sự tái hợp hạt mang trong các đứt gãy xếp chồng Shockley đơn lẻ và tại các vị trí dịch chuyển một phần trong 4H-SiC. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Quan sát sự tái hợp hạt mang trong các đứt gãy xếp chồng Shockley đơn lẻ và tại các vị trí dịch chuyển một phần trong 4H-SiC.Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. và Kimoto T. Quan sát sự tái hợp hạt tải trong các khiếm khuyết đóng gói Shockley đơn lẻ và sự sai lệch một phần trong 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 xếp chồng lên nhau和4H-SiC một phần 位错中载流子去生的可以。Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. và Kimoto T. Quan sát sự tái hợp hạt tải trong các khiếm khuyết đóng gói Shockley đơn lẻ và sự sai lệch một phần trong 4H-SiC.J. Ứng dụng. Vật lý 124, 095702 (2018).
Kimoto, T. & Watanabe, H. Kỹ thuật khuyết tật trong công nghệ SiC dành cho các thiết bị điện cao thế. Kimoto, T. & Watanabe, H. Kỹ thuật khuyết tật trong công nghệ SiC dành cho các thiết bị điện cao thế.Kimoto, T. và Watanabe, H. Sự phát triển của các khuyết tật trong công nghệ SiC dành cho các thiết bị điện áp cao. 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. Kỹ thuật khuyết tật trong công nghệ SiC dành cho các thiết bị điện cao thế.Kimoto, T. và Watanabe, H. Sự phát triển của các khuyết tật trong công nghệ SiC dành cho các thiết bị điện áp cao.Vật lý ứng dụng Express 13, 120101 (2020).
Zhang, Z. & Sudarshan, TS Epitaxy không có sai lệch mặt phẳng cơ sở của silicon carbide. Zhang, Z. & Sudarshan, TS Epitaxy không có sai lệch mặt phẳng cơ sở của silicon carbide.Zhang Z. và Sudarshan TS Epitaxy không có sự sai lệch của silicon carbide ở mặt phẳng cơ sở. Zhang, Z. & Sudarshan, TS 碳化硅基面无位错外延。 Zhang, Z. & Sudarshan, TSZhang Z. và Sudarshan TS Epitaxy không có sự sai lệch của các mặt phẳng cơ sở silicon carbide.tuyên bố. vật lý. Wright. 87, 151913 (2005).
Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS Cơ chế loại bỏ sự sai lệch mặt phẳng cơ bản trong màng mỏng SiC bằng phương pháp epitaxy trên chất nền đã khắc. Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS Cơ chế loại bỏ sự sai lệch mặt phẳng cơ bản trong màng mỏng SiC bằng phương pháp epitaxy trên chất nền đã khắc.Zhang Z., Moulton E. và Sudarshan TS Cơ chế loại bỏ sự sai lệch của mặt phẳng cơ sở trong màng mỏng SiC bằng phương pháp epitaxy trên chất nền đã được khắc. 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 Cơ chế loại bỏ màng mỏng SiC bằng cách khắc chất nền.Zhang Z., Moulton E. và Sudarshan TS Cơ chế loại bỏ sự sai lệch của mặt phẳng cơ sở trong màng mỏng SiC bằng phương pháp epitaxy trên chất nền được khắc.ứng dụng vật lý Wright. 89, 081910 (2006).
Shtalbush RE và cộng sự. Sự gián đoạn tăng trưởng dẫn đến giảm sự sai lệch mặt phẳng cơ sở trong quá trình epitaxy 4H-SiC. tuyên bố. vật lý. Wright. 94, 041916 (2009).
Zhang, X. & Tsuchida, H. Chuyển đổi các sai lệch mặt phẳng cơ sở thành các sai lệch cạnh ren trong lớp phủ 4H-SiC bằng cách ủ ở nhiệt độ cao. Zhang, X. & Tsuchida, H. Chuyển đổi các sai lệch mặt phẳng cơ sở thành các sai lệch cạnh ren trong lớp phủ 4H-SiC bằng cách ủ ở nhiệt độ cao.Zhang, X. và Tsuchida, H. Chuyển đổi các sai lệch mặt phẳng cơ sở thành các sai lệch cạnh ren trong các lớp epitaxial 4H-SiC bằng cách ủ nhiệt độ cao. 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. và Tsuchida, H. Biến đổi các vị trí lệch mặt phẳng cơ sở thành các vị trí lệch cạnh sợi trong các lớp epitaxial 4H-SiC bằng cách ủ nhiệt độ cao.J. Ứng dụng. Vật lý. 111, 123512 (2012).
Song, H. & Sudarshan, TS Chuyển đổi vị trí mặt phẳng cơ sở gần giao diện lớp biểu bì/chất nền trong quá trình phát triển epitaxial của 4H–SiC lệch trục 4°. Song, H. & Sudarshan, TS Chuyển đổi vị trí mặt phẳng cơ sở gần giao diện lớp biểu bì/chất nền trong quá trình phát triển epitaxial của 4H–SiC lệch trục 4°.Song, H. và Sudarshan, TS Biến đổi các vị trí sai lệch mặt phẳng cơ sở gần giao diện lớp epitaxial/chất nền trong quá trình phát triển epitaxial lệch trục của 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, TSChuyển đổi vị trí lệch mặt phẳng của chất nền gần ranh giới lớp epitaxial/chất nền trong quá trình phát triển epitaxial của 4H-SiC bên ngoài trục 4°.J. Crystal. Tăng trưởng 371, 94–101 (2013).
Konishi, K. et al. Ở dòng điện cao, sự lan truyền của đứt gãy xếp chồng lệch mặt phẳng cơ sở trong các lớp epitaxial 4H-SiC chuyển thành lệch cạnh sợi. J. Ứng dụng. vật lý. 114, 014504 (2013).
Konishi, K. et al. Thiết kế các lớp epitaxial cho MOSFET SiC lưỡng cực không phân hủy bằng cách phát hiện các vị trí hạt nhân lỗi xếp chồng mở rộng trong phân tích địa hình tia X hoạt động. AIP Advanced 12, 035310 (2022).
Lin, S. et al. Ảnh hưởng của cấu trúc lệch mặt phẳng cơ sở lên sự lan truyền của một lỗi xếp chồng kiểu Shockley đơn lẻ trong quá trình suy giảm dòng điện thuận của điốt chân 4H-SiC. Nhật Bản. J. Ứng dụng. vật lý. 57, 04FR07 (2018).
Tahara, T., et al. Thời gian sống ngắn của hạt tải điện thiểu số trong lớp phủ 4H-SiC giàu nitơ được sử dụng để ngăn chặn lỗi xếp chồng trong điốt PiN. J. Ứng dụng. vật lý. 120, 115101 (2016).
Tahara, T. et al. Sự phụ thuộc nồng độ hạt mang được tiêm vào của sự lan truyền lỗi xếp chồng Shockley đơn lẻ trong điốt PiN 4H-SiC. J. Ứng dụng. Vật lý 123, 025707 (2018).
Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Hệ thống FCA vi mô để đo tuổi thọ hạt mang theo độ sâu trong SiC. Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Hệ thống FCA vi mô để đo tuổi thọ hạt mang theo độ sâu trong SiC.Mei, S., Tawara, T., Tsuchida, H. và Kato, M. Hệ thống kính hiển vi FCA để đo tuổi thọ hạt mang phân giải theo độ sâu trong 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. Dành cho hệ thống FCA độ sâu trung bình SiC 分辨载流子đo lường trọn đời的月微FCA。Mei S., Tawara T., Tsuchida H. và Kato M. Hệ thống Micro-FCA để đo tuổi thọ hạt mang theo độ sâu trong silicon carbide.Diễn đàn khoa học trường cũ 924, 269–272 (2018).
Hirayama, T. et al. Phân bố độ sâu của thời gian sống của hạt mang trong các lớp epitaxial 4H-SiC dày được đo không phá hủy bằng cách sử dụng độ phân giải thời gian của sự hấp thụ hạt mang tự do và ánh sáng chéo. Chuyển sang khoa học. mét. 91, 123902 (2020).
Thời gian đăng: 06-11-2022
