תודה שביקרתם באתר Nature.com. גרסת הדפדפן בה אתם משתמשים כוללת תמיכה מוגבלת ב-CSS. לחוויית המשתמש הטובה ביותר, אנו ממליצים להשתמש בדפדפן מעודכן (או להשבית את מצב התאימות ב-Internet Explorer). בינתיים, כדי להבטיח תמיכה מתמשכת, נציג את האתר ללא סגנונות ו-JavaScript.
4H-SiC הפך למסחרי כחומר עבור התקני מוליכים למחצה להספק. עם זאת, האמינות ארוכת הטווח של התקני 4H-SiC מהווה מכשול ליישום הרחב שלהם, ובעיית האמינות החשובה ביותר של התקני 4H-SiC היא פירוק דו-קוטבי. פירוק זה נגרם כתוצאה מהתפשטות תקלת הערימה הבו-זמנית של Shockley (1SSF) של נקעים במישור הבסיסי בגבישי 4H-SiC. כאן, אנו מציעים שיטה לדיכוי התפשטות 1SSF על ידי השתלת פרוטונים על פרוסות אפיטקסיאליות של 4H-SiC. דיודות PiN שיוצרו על פרוסות עם השתלת פרוטונים הראו את אותם מאפייני זרם-מתח כמו דיודות ללא השתלת פרוטונים. לעומת זאת, התפשטות 1SSF מדוכאת ביעילות בדיודת PiN מושתלת בפרוטונים. לפיכך, השתלת פרוטונים לתוך פרוסות אפיטקסיאליות של 4H-SiC היא שיטה יעילה לדיכוי פירוק דו-קוטבי של התקני מוליכים למחצה להספק 4H-SiC תוך שמירה על ביצועי ההתקן. תוצאה זו תורמת לפיתוח התקני 4H-SiC אמינים ביותר.
סיליקון קרביד (SiC) מוכר באופן נרחב כחומר מוליך למחצה עבור התקני מוליכים למחצה בעלי הספק גבוה ותדר גבוה שיכולים לפעול בסביבות קשות1. ישנם פוליסוגים רבים של SiC, ביניהם ל-4H-SiC תכונות פיזיקליות מצוינות של התקני מוליכים למחצה כגון ניידות אלקטרונים גבוהה ושדה חשמלי פריצה חזק2. פרוסות 4H-SiC בקוטר של 6 אינץ' משווקות כיום ומשמשות לייצור המוני של התקני מוליכים למחצה להספק3. מערכות גרירה עבור כלי רכב חשמליים ורכבות יוצרו באמצעות התקני מוליכים למחצה להספק 4H-SiC4.5. עם זאת, התקני 4H-SiC עדיין סובלים מבעיות אמינות ארוכות טווח כגון פריצה דיאלקטרית או אמינות קצר חשמלי,6,7 שאחת מבעיות האמינות החשובות ביותר היא דעיכה דו-קוטבית2,8,9,10,11. דעיכה דו-קוטבית זו התגלתה לפני למעלה מ-20 שנה והיא בעיה זה מכבר בייצור התקני SiC.
פירוק דו-קוטבי נגרם על ידי פגם יחיד מסוג Shockley stack (1SSF) בגבישי 4H-SiC עם נקעים במישור הבסיסי (BPDs) המתפשטים על ידי גלישת נקעים משופרת רקומבינציה (REDG)12,13,14,15,16,17,18,19. לכן, אם התפשטות BPD מדוכאת ל-1SSF, ניתן לייצר התקני הספק 4H-SiC ללא פירוק דו-קוטבי. דווחו מספר שיטות לדיכוי התפשטות BPD, כגון טרנספורמציה של BPD ל-Thread Edge Dislocation (TED) 20,21,22,23,24. בפרוסות האפיטקסיאליות האחרונות של SiC, ה-BPD נמצא בעיקר במצע ולא בשכבה האפיטקסיאלית עקב המרת BPD ל-TED במהלך השלב הראשוני של הצמיחה האפיטקסיאלית. לכן, הבעיה שנותרה של פירוק דו-קוטבי היא התפלגות BPD במצע 25,26,27. החדרת "שכבת חיזוק מרוכבת" בין שכבת הסחיפה למצע הוצעה כשיטה יעילה לדיכוי התפשטות BPD במצע28, 29, 30, 31. שכבה זו מגדילה את הסבירות לרקומבינציה של זוגות אלקטרון-חור בשכבה האפיטקסיאלית ובמצע ה-SiC. צמצום מספר זוגות האלקטרון-חור מפחית את הכוח המניע של REDG ל-BPD במצע, כך ששכבת החיזוק המרוכבת יכולה לדכא פירוק דו קוטבי. יש לציין כי החדרת שכבה כרוכה בעלויות נוספות בייצור פרוסות סיליקון, וללא החדרת שכבה קשה להפחית את מספר זוגות האלקטרון-חור על ידי שליטה רק על אורך חיי הגליל. לכן, עדיין קיים צורך עז לפתח שיטות דיכוי אחרות כדי להשיג איזון טוב יותר בין עלות ייצור המכשיר לתפוקה.
מכיוון שהרחבה של ה-BPD ל-1SSF דורשת תנועה של נקעים חלקיים (PDs), הצמדת ה-PD היא גישה מבטיחה לעיכוב פירוק דו-קוטבי. למרות שדווח על הצמדת PD על ידי זיהומי מתכת, FPDs במצעי 4H-SiC ממוקמים במרחק של יותר מ-5 מיקרון מפני השטח של השכבה האפיטקסיאלית. בנוסף, מכיוון שמקדם הדיפוזיה של כל מתכת ב-SiC קטן מאוד, קשה לזיהומי מתכת לפזר לתוך המצע34. בשל המסה האטומית הגדולה יחסית של מתכות, השתלת יונים של מתכות קשה גם כן. לעומת זאת, במקרה של מימן, היסוד הקל ביותר, ניתן להשתיל יונים (פרוטונים) לתוך 4H-SiC לעומק של יותר מ-10 מיקרון באמצעות מאיץ מסוג MeV. לכן, אם השתלת פרוטונים משפיעה על הצמדת PD, ניתן להשתמש בה כדי לדכא את התפשטות BPD במצע. עם זאת, השתלת פרוטונים יכולה לפגוע ב-4H-SiC ולגרום לביצועי המכשיר מופחתים37,38,39,40.
כדי להתגבר על פגיעה בביצועי המכשיר עקב השתלת פרוטונים, חישול בטמפרטורה גבוהה משמש לתיקון נזקים, בדומה לשיטת החישול הנפוצה לאחר השתלת יוני קולט בעיבוד המכשיר1, 40, 41, 42. למרות שספקטרומטריית מסות יונים משניים (SIMS)43 דיווחה על דיפוזיה של מימן עקב חישול בטמפרטורה גבוהה, ייתכן שרק צפיפות אטומי המימן ליד ה-FD אינה מספיקה כדי לזהות את הצמדת ה-PR באמצעות SIMS. לכן, במחקר זה, השתלנו פרוטונים בפרוסות אפיטקסיאליות של 4H-SiC לפני תהליך ייצור המכשיר, כולל חישול בטמפרטורה גבוהה. השתמשנו בדיודות PiN כמבני מכשיר ניסיוניים ויצרנו אותן על פרוסות אפיטקסיאליות של 4H-SiC מושתלות בפרוטונים. לאחר מכן צפינו במאפייני וולט-אמפר כדי לחקור את הפגיעה בביצועי המכשיר עקב הזרקת פרוטונים. לאחר מכן, צפינו בהתפשטות של 1SSF בתמונות אלקטרולומינסנציה (EL) לאחר הפעלת מתח חשמלי על דיודת PiN. לבסוף, אישרנו את השפעת הזרקת פרוטון על דיכוי התפשטות 1SSF.
באיור 1, איור 1 מציג את מאפייני הזרם-מתח (CVC) של דיודות PiN בטמפרטורת החדר באזורים עם ובלי השתלת פרוטונים לפני זרם פולס. דיודות PiN עם הזרקת פרוטונים מציגות מאפייני יישור דומים לדיודות ללא הזרקת פרוטונים, למרות שמאפייני הזרם-מתח משותפים בין הדיודות. כדי לציין את ההבדל בין תנאי ההזרקה, שרטטנו את תדר המתח בצפיפות זרם קדמית של 2.5 A/cm2 (התואם ל-100 mA) כתרשים סטטיסטי כפי שמוצג באיור 2. העקומה המקורבת על ידי התפלגות נורמלית מיוצגת גם על ידי קו מקווקו. כפי שניתן לראות משיאי העקומות, ההתנגדות במצב מופעל עולה מעט במינוני פרוטונים של 1014 ו-1016 cm-2, בעוד שדיודת PiN עם מינון פרוטונים של 1012 cm-2 מציגה כמעט את אותם מאפיינים כמו ללא השתלת פרוטונים. ביצענו גם השתלת פרוטונים לאחר ייצור דיודות PiN שלא הציגו אלקטרולומינסנציה אחידה עקב נזק שנגרם על ידי השתלת פרוטונים כפי שמוצג באיור S1 כמתואר במחקרים קודמים37,38,39. לכן, חישול ב-1600 מעלות צלזיוס לאחר השתלת יוני Al הוא תהליך הכרחי לייצור התקנים להפעלת קולטן Al, שיכול לתקן את הנזק שנגרם על ידי השתלת פרוטונים, מה שהופך את ה-CVC זהה בין דיודות PiN פרוטונים מושתלות ולא מושתלות. תדר הזרם ההפוך ב-5 וולט - מוצג גם באיור S2, אין הבדל משמעותי בין דיודות עם ובלי הזרקת פרוטונים.
מאפייני וולט-אמפר של דיודות PiN עם ובלי פרוטונים מוזרקים בטמפרטורת החדר. המקרא מציין את מינון הפרוטונים.
תדר מתח בזרם ישר 2.5 A/cm2 עבור דיודות PiN עם פרוטונים מוזרקים ולא מוזרקים. הקו המקווקו מתאים להתפלגות הנורמלית.
איור 3 מציג תמונת EL של דיודת PiN עם צפיפות זרם של 25 A/cm2 לאחר הפעלת מתח. לפני הפעלת עומס הזרם הפועם, האזורים הכהים של הדיודה לא נצפו, כפי שמוצג באיור 3. C2. עם זאת, כפי שמוצג באיור 3a, בדיודת PiN ללא השתלת פרוטון, נצפו מספר אזורים כהים עם פסים וקצוות בהירים לאחר הפעלת מתח חשמלי. אזורים כהים בצורת מוט כאלה נצפים בתמונות EL עבור 1SSF המשתרע מה-BPD במצע 28,29. במקום זאת, נצפו כמה תקלות ערימה מורחבות בדיודות PiN עם פרוטונים מושתלים, כפי שמוצג באיור 3b-d. באמצעות טופוגרפיית רנטגן, אישרנו את נוכחותם של PRs שיכולים לנוע מה-BPD למצע בפריפריה של המגעים בדיודת PiN ללא הזרקת פרוטון (איור 4: תמונה זו ללא הסרת האלקטרודה העליונה (בתמונה, PR מתחת לאלקטרודות אינו נראה). לכן, האזור הכהה בתמונת EL מתאים ל-BPD מורחב של 1SSF במצע. תמונות EL של דיודות PiN טעונות אחרות מוצגות באיורים 1 ו-2. סרטונים S3-S6 עם ובלי אזורים כהים מורחבים (תמונות EL משתנות בזמן של דיודות PiN ללא הזרקת פרוטון ומושתלות ב-1014 cm-2) מוצגים גם במידע המשלים.
תמונות EL של דיודות PiN ב-25 A/cm2 לאחר שעתיים של מאמץ חשמלי (א) ללא השתלת פרוטונים ועם מינונים מושתלים של (ב) 1012 cm-2, (ג) 1014 cm-2 ו-(ד) 1016 cm-2 פרוטונים.
חישבנו את צפיפות ה-1SSF המורחב על ידי חישוב אזורים כהים עם קצוות בהירים בשלוש דיודות PiN עבור כל תנאי, כפי שמוצג באיור 5. צפיפות ה-1SSF המורחב יורדת עם עליית מינון הפרוטונים, ואפילו במינון של 1012 סמ"ר, צפיפות ה-1SSF המורחב נמוכה משמעותית מאשר בדיודת PiN שאינה מושתלת.
צפיפויות מוגברות של דיודות SF PiN עם ובלי השתלת פרוטון לאחר טעינה בזרם פולס (כל מצב כלל שלוש דיודות טעונות).
קיצור חיי הגליל משפיע גם על דיכוי ההתפשטות, והזרקת פרוטונים מפחיתה את חיי הגליל32,36. צפינו בחיי גליל בשכבה אפיטקסיאלית בעובי 60 מיקרומטר עם פרוטונים מוזרקים של 1014 סמ"ר. מאורך החיים הראשוני של הגליל, למרות שהשתל מפחית את הערך ל-10% בקירוב, חישול לאחר מכן משחזר אותו ל-50% בקירוב, כפי שמוצג באיור S7. לכן, חיי הגליל, שהופחתו עקב השתלת פרוטונים, משוחזרים על ידי חישול בטמפרטורה גבוהה. למרות שהפחתה של 50% בחיי הגליל מדכאת גם את התפשטות תקלות הערימה, מאפייני I-V, התלויים בדרך כלל בחיי הגליל, מראים רק הבדלים קלים בין דיודות מוזרקות ללא דיודות מושתלות. לכן, אנו מאמינים שעיגון PD ממלא תפקיד בעיכוב התפשטות 1SSF.
למרות ש-SIMS לא זיהה מימן לאחר חישול ב-1600 מעלות צלזיוס, כפי שדווח במחקרים קודמים, צפינו בהשפעת השתלת פרוטון על דיכוי התפשטות 1SSF, כפי שמוצג באיורים 1 ו-4.3, 4. לכן, אנו מאמינים שה-PD מעוגן על ידי אטומי מימן בעלי צפיפות מתחת לגבול הגילוי של SIMS (2 × 1016 ס"מ-3) או פגמי נקודתיים הנגרמים על ידי השתלה. יש לציין כי לא אישרנו עלייה בהתנגדות במצב פעולה עקב התארכות של 1SSF לאחר עומס זרם נחשול. ייתכן שהדבר נובע ממגעים אוהמיים לא מושלמים שנעשו באמצעות התהליך שלנו, אשר יבוטלו בעתיד הקרוב.
לסיכום, פיתחנו שיטת כיבוי להארכת ה-BPD ל-1SSF בדיודות PiN 4H-SiC באמצעות השתלת פרוטונים לפני ייצור המכשיר. ההידרדרות של מאפיין ה-I-V במהלך השתלת פרוטונים אינה משמעותית, במיוחד במינון פרוטון של 1012 סמ"ר, אך ההשפעה של דיכוי התפשטות ה-1SSF היא משמעותית. למרות שבמחקר זה ייצרנו דיודות PiN בעובי 10 מיקרומטר עם השתלת פרוטונים לעומק של 10 מיקרומטר, עדיין ניתן לייעל עוד יותר את תנאי ההשתלה וליישם אותם לייצור סוגים אחרים של התקני 4H-SiC. יש לקחת בחשבון עלויות נוספות עבור ייצור המכשיר במהלך השתלת פרוטונים, אך הן יהיו דומות לאלו של השתלת יוני אלומיניום, שהוא תהליך הייצור העיקרי עבור התקני כוח 4H-SiC. לפיכך, השתלת פרוטונים לפני עיבוד המכשיר היא שיטה פוטנציאלית לייצור התקני כוח דו-קוטביים 4H-SiC ללא ניוון.
כדגימה נעשה שימוש בפרוטון מסוג n בגודל 4 אינץ', עשוי פרוסת סיליקון 4H-SiC, בעלת עובי שכבה אפיטקסיאלית של 10 מיקרומטר וריכוז סימום תורם של 1 × 1016 סמ"ק-3. לפני עיבוד ההתקן, הושתלו יוני H+ לתוך הפלטה עם אנרגיית תאוצה של 0.95 MeV בטמפרטורת החדר לעומק של כ-10 מיקרומטר בזווית תקינה לפני השטח של הפלטה. במהלך השתלת הפרוטונים, נעשה שימוש במסכה על גבי פלטה, ולפלטה היו חלקים ללא ועם מינון פרוטון של 1012, 1014 או 1016 סמ"ק-2. לאחר מכן, יוני Al עם מינוני פרוטון של 1020 ו-1017 סמ"ק-3 הושתלו על פני הפלטה כולה לעומק של 0-0.2 מיקרומטר ו-0.2-0.5 מיקרומטר מפני השטח, ולאחר מכן בוצע חישול ב-1600 מעלות צלזיוס ליצירת כיסוי פחמן ליצירת שכבת ap. לאחר מכן, מגע ניקל בצד האחורי הונח בצד המצע, בעוד שמגע קדמי Ti/Al בצורת מסרק בגודל 2.0 מ"מ × 2.0 מ"מ שנוצר באמצעות פוטוליוגרפיה ותהליך קילוף הונח בצד השכבה האפיטקסיאלית. לבסוף, חישול המגעים מתבצע בטמפרטורה של 700 מעלות צלזיוס. לאחר חיתוך הפרוסה הוופלית לשבבים, ביצענו אפיון מאמצים ויישום.
מאפייני ה-I-V של דיודות ה-PiN המיוצרות נצפו באמצעות מנתח פרמטרים של מוליכים למחצה מדגם HP4155B. כמאמץ חשמלי, הוזרם זרם פעימה של 10 מילישניות של 212.5 A/cm2 למשך שעתיים בתדר של 10 פעימות/שנייה. כאשר בחרנו צפיפות זרם או תדר נמוכים יותר, לא ראינו התפשטות 1SSF אפילו בדיודת PiN ללא הזרקת פרוטון. במהלך הפעלת המתח החשמלי, הטמפרטורה של דיודת ה-PiN היא סביב 70°C ללא חימום מכוון, כפי שמוצג באיור S8. תמונות אלקטרולומינסנטיות התקבלו לפני ואחרי מאמץ חשמלי בצפיפות זרם של 25 A/cm2. טופוגרפיית קרני רנטגן של השתקפות סינכרוטרון באמצעות קרן רנטגן מונוכרומטית (λ = 0.15 ננומטר) במרכז הקרינה סינכרוטרון אייצ'י, וקטור ה-ag ב-BL8S2 הוא -1-128 או 11-28 (ראה מק"ט 44 לפרטים).
תדר המתח בצפיפות זרם קדמית של 2.5 A/cm2 מופק במרווח של 0.5 V באיור 2 בהתאם ל-CVC של כל מצב של דיודת PiN. מהערך הממוצע של המאמץ Vave וסטיית התקן σ של המאמץ, אנו משרטטים עקומת התפלגות נורמלית בצורת קו מקווקו באיור 2 באמצעות המשוואה הבאה:
ורנר, MR ופארנר, WR סקירה על חומרים, מיקרו-חיישנים, מערכות והתקנים עבור יישומים בטמפרטורה גבוהה ובסביבה קשה. ורנר, MR ופארנר, WR סקירה על חומרים, מיקרו-חיישנים, מערכות והתקנים עבור יישומים בטמפרטורה גבוהה ובסביבה קשה.ורנר, MR ופרנר, WR סקירה כללית של חומרים, מיקרו-חיישנים, מערכות והתקנים עבור יישומים בטמפרטורה גבוהה ובסביבות קשות. Werner, MR & Fahrner, WR ורנר, MR ופארנר, WR סקירת חומרים, מיקרו-חיישנים, מערכות והתקנים עבור יישומים בטמפרטורה גבוהה ובסביבה מאתגרת.ורנר, MR ופרנר, WR סקירה כללית של חומרים, מיקרו-חיישנים, מערכות והתקנים עבור יישומים בטמפרטורות גבוהות ובתנאים קשים.IEEE Trans. אלקטרוניקה תעשייתית. 48, 249–257 (2001).
קימוטו, ט. וקופר, ג'.א. יסודות טכנולוגיית סיליקון קרביד יסודות טכנולוגיית סיליקון קרביד: צמיחה, אפיון, התקנים ויישומים כרך. קימוטו, ט. וקופר, ג'.א. יסודות טכנולוגיית סיליקון קרביד יסודות טכנולוגיית סיליקון קרביד: צמיחה, אפיון, התקנים ויישומים כרך.קימוטו, ט. וקופר, ג'.א. יסודות טכנולוגיית סיליקון קרביד יסודות טכנולוגיית סיליקון קרביד: צמיחה, מאפיינים, התקנים ויישומים כרך. Kimoto, T. & Cooper, JA 碳化硅技术基础碳化硅技术基础：增长、表征、设备和应用卷。 קימוטו, ט. וקופר, ג'.א. בסיס טכנולוגיית פחמן וסיליקון בסיס טכנולוגיית פחמן וסיליקון: צמיחה, תיאור, ציוד ונפח יישום.קימוטו, ט. וקופר, י. יסודות טכנולוגיית סיליקון קרביד יסודות טכנולוגיית סיליקון קרביד: צמיחה, מאפיינים, ציוד ויישומים כרך.252 (Wiley Singapore Pte Ltd, 2014).
Veliadis, V. מסחור בקנה מידה גדול של SiC: סטטוס קוו ומכשולים שיש להתגבר עליהם. אלמה מאטר. המדע. פורום 1062, 125–130 (2022).
Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK סקירה של טכנולוגיות אריזה תרמית עבור אלקטרוניקה כוח לרכב למטרות גרירה. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK סקירה של טכנולוגיות אריזה תרמית עבור אלקטרוניקה כוח לרכב למטרות גרירה.Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR and Joshi, YK סקירה כללית של טכנולוגיות אריזה תרמית עבור אלקטרוניקה כוח לרכב למטרות גרירה. 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 and Joshi, YK סקירה כללית של טכנולוגיית אריזה תרמית עבור אלקטרוניקה כוח לרכב למטרות גרירה.J. Electron. Package. טראנס. ASME 140, 1-11 (2018).
סאטו, ק., קאטו, ה. ופוקושימה, ט. פיתוח מערכת משיכה יישומית של SiC עבור רכבות שינקנסן מהירות מהדור הבא. סאטו, ק., קאטו, ה. ופוקושימה, ט. פיתוח מערכת משיכה יישומית של SiC עבור רכבות שינקנסן מהירות מהדור הבא.סאטו ק., קאטו ה. ופוקושימה ט. פיתוח מערכת גרירה יישומית מ-SiC עבור רכבות שינקנסן מהירות מהדור הבא.סאטו ק., קאטו ה. ופוקושימה ט. פיתוח מערכת משיכה עבור יישומי SiC עבור רכבות שינקנסן מהירות מהדור הבא. נספח IEEJ J. Ind. 9, 453–459 (2020).
Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. אתגרים למימוש התקני הספקת כוח SiC אמינים ביותר: מהמצב הנוכחי והבעיות של פרוסות SiC. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. אתגרים למימוש התקני הספקת כוח SiC אמינים ביותר: מהמצב הנוכחי והבעיות של פרוסות SiC.סנזאקי, ג'., היאשי, ס., יונזאווה, י. ואוקמורה, ה. בעיות ביישום התקני כוח SiC אמינים ביותר: החל מהמצב הנוכחי ובעיית ה-SiC בפרוסות סיליקון. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. 实现高可靠性SiC Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. האתגר בהשגת אמינות גבוהה בהתקני כוח SiC: מ-SiC 晶圆的电视和问题设计。Senzaki J, Hayashi S, Yonezawa Y. and Okumura H. אתגרים בפיתוח התקני הספק בעלי אמינות גבוהה המבוססים על סיליקון קרביד: סקירה של הסטטוס והבעיות הקשורות לפלסטיק סיליקון קרביד.בסימפוזיון הבינלאומי של IEEE בנושא פיזיקת אמינות (IRPS) לשנת 2018. (סנזקי, ג'. ואחרים, עורכים) 3B.3-1-3B.3-6 (IEEE, 2018).
קים, ד. וסונג, וו. שיפור עמידות לקצר חשמלי עבור MOSFET 4H-SiC 1.2kV באמצעות באר P עמוקה המיושמת על ידי השתלת תיעול. קים, ד. וסונג, וו. שיפור עמידות לקצר חשמלי עבור MOSFET 4H-SiC 1.2kV באמצעות באר P עמוקה המיושמת על ידי השתלת תיעול.קים, ד. וסונג, ו. שיפור חסינות לקצר חשמלי עבור MOSFET 4H-SiC של 1.2 קילו-וולט באמצעות באר P עמוקה המיושמת על ידי השתלת תעלות. 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 MOSFETקים, ד. וסונג, ו. שיפור סבילות לקצר חשמלי של טרנזיסטורי MOSFET 4H-SiC של 1.2 קילו-וולט באמצעות בארות P עמוקות על ידי השתלת תעלות.IEEE התקנים אלקטרוניים מכתב 42, 1822–1825 (2021).
סקוורונסקי מ. ואחרים. תנועה משופרת רקומבינציה של פגמים בדיודות pn 4H-SiC מוטות קדימה. J. Application. Physics. 92, 4699–4704 (2002).
הא, ש., מיישקובסקי, פ., סקוורונסקי, מ. ורולנד, המרת דיסלוקציה של LB באפיטקסיה של סיליקון קרביד 4H. הא, ש., מיישקובסקי, פ., סקוורונסקי, מ. ורולנד, המרת דיסלוקציה של LB באפיטקסיה של סיליקון קרביד 4H.Ha S., Meszkowski P., Skowronski M. and Rowland LB טרנספורמציה של פריקה במהלך אפיטקסיה של סיליקון קרביד 4H. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB 4H 碳化硅外延中的位错转换。 Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB 4H Ha, S., Meszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LBמעבר נקעים 4H באפיטקסיה של סיליקון קרביד.ג'יי קריסטל. צמיחה 244, 257–266 (2002).
Skowronski, M. & Ha, S. פירוק של התקנים דו-קוטביים מבוססי סיליקון קרביד משושים. Skowronski, M. & Ha, S. פירוק של התקנים דו-קוטביים מבוססי סיליקון קרביד משושים.Skowronski M. and Ha S. פירוק של התקנים דו-קוטביים משושים המבוססים על סיליקון קרביד. Skowronski, M. & Ha, S. 六方碳化硅基双极器件的降解。 סקוורונסקי מ. והא ס.Skowronski M. and Ha S. פירוק של התקנים דו-קוטביים משושים המבוססים על סיליקון קרביד.J. יישום. פיזיקה 99, 011101 (2006).
אגרוואל, א., פטימה, ה., האני, ס. וריו, ס.-ה. אגרוואל, א., פטימה, ה., האני, ס. וריו, ס.-ה.אגרוואל א., פטימה ה., הייני ס. וריו ס.-ה. אגרוואל, א., פטימה, ה., האני, ס. וריו, ס.-ה. אגרוואל, א., פטימה, ה., האני, ס. וריו, ס.-ה.אגרוואל א., פטימה ה., הייני ס. וריו ס.-ה.מנגנון פירוק חדש עבור טרנזיסטורי MOSFET של SiC במתח גבוה. IEEE Electronic Devices Lett. 28, 587–589 (2007).
Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD על הכוח המניע לתנועת שבר בערימה המושרה על ידי רקומבינציה ב-4H–SiC. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD על הכוח המניע לתנועת שבר בערימה המושרה על ידי רקומבינציה ב-4H-SiC.Caldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ, and Hobart, KD על הכוח המניע של תנועת שבר בערימה המושרה על ידי רקומבינציה ב-4H-SiC. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD 关于4H-SiC 中复合引起的层错运动的驱动力。 Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KDCaldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ, and Hobart, KD, על הכוח המניע של תנועת שבר בערימה המושרה על ידי רקומבינציה ב-4H-SiC.י. יישום. פיזיקה. 108, 044503 (2010).
Iijima, A. & Kimoto, T. מודל אנרגיה אלקטרונית להיווצרות שבר ערימת שוקלי יחיד בגבישי 4H-SiC. Iijima, A. & Kimoto, T. מודל אנרגיה אלקטרונית להיווצרות שבר ערימת שוקלי יחיד בגבישי 4H-SiC.Iijima, A. and Kimoto, T. מודל אלקטרונים-אנרגיה של היווצרות פגמים בודדים של אריזת שוקלי בגבישי 4H-SiC. Iijima, A. & Kimoto, T. 4H-SiC 晶体中单Shockley 堆垛层错形成的电子能量模型。 Iijima, A. & Kimoto, T. מודל אנרגיה אלקטרונית של היווצרות שבר שוקלי יחיד בגביש 4H-SiC.Iijima, A. and Kimoto, T. מודל אלקטרונים-אנרגיה של היווצרות אריזת שוקלי בעלת פגם יחיד בגבישי 4H-SiC.J. יישום. פיזיקה 126, 105703 (2019).
Iijima, A. & Kimoto, T. הערכת המצב הקריטי להתפשטות/התכווצות של תקלות הערימה של Shockley יחידות בדיודות 4H-SiC PiN. Iijima, A. & Kimoto, T. הערכת המצב הקריטי להתפשטות/התכווצות של תקלות הערימה של Shockley יחידות בדיודות 4H-SiC PiN.Iijima, A. and Kimoto, T. הערכת המצב הקריטי להתפשטות/דחיסה של פגמי אריזה בודדים מסוג Shockley בדיודות 4H-SiC PiN. Iijima, A. & Kimoto, T. 估计4H-SiC PiN 二极管中单个Shockley 堆垛层错膨胀/收缩的临界条件。 Iijima, A. & Kimoto, T. הערכת תנאי התפשטות/התכווצות של שכבת הערימה של Shockley בודדת בדיודות 4H-SiC PiN.Iijima, A. and Kimoto, T. הערכת התנאים הקריטיים להתפשטות/דחיסה של פגם בודד מסוג Shockley בדיודות 4H-SiC PiN.פיזיקת יישומים רייט. 116, 092105 (2020).
Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. מודל פעולה קוונטי של באר להיווצרות שבר שוקלי יחיד בגביש 4H-SiC בתנאים לא שיווי משקל. Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. מודל פעולה קוונטי של באר להיווצרות שבר שוקלי יחיד בגביש 4H-SiC בתנאים לא שיווי משקל.Mannen Y., Shimada K., Asada K., and Otani N. מודל באר קוונטית להיווצרות שבר שוקלי יחיד בגביש 4H-SiC בתנאי אי-שיווי משקל.Mannen Y., Shimada K., Asada K. ו-Otani N. מודל אינטראקציית בארות קוונטיות להיווצרות שבר ערימת שוקלי יחיד בגבישי 4H-SiC בתנאים לא שיווי משקל. J. Application. physics. 125, 085705 (2019).
Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. תקלות ערימה המושרות על ידי רקומבינציה: ראיות למנגנון כללי ב-SiC משושה. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. תקלות ערימה המושרות על ידי רקומבינציה: ראיות למנגנון כללי ב-SiC משושה.Galeckas, A., Linnros, J. and Pirouz, P. פגמי אריזה המושרים על ידי רקומבינציה: עדויות למנגנון משותף ב-SiC משושה. 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. ראיות למנגנון הכללי של שכבת הערימה אינדוקציה מרוכבת: 六方SiC.Galeckas, A., Linnros, J. and Pirouz, P. פגמי אריזה המושרים על ידי רקומבינציה: עדויות למנגנון משותף ב-SiC משושה.פיזיקה, כומר רייט. 96, 025502 (2006).
אישיקאווה, י., סודו, מ., יאו, י.-ז., סוגווארה, י. וקאטו, מ. התפשטות של שבר ערימת שוקלי יחיד בשכבה אפיטקסיאלית 4H-SiC (11 2 ¯0) הנגרמת על ידי הקרנת אלומת אלקטרונים.אישיקאווה, י., מ. סודו, הקרנת קרן Y.-Z.אישיקאווה, י., סודו מ., י.-ז פסיכולוגיה.Box, Ю., М. Судо, Y.-Z Chem., J. Chem., 123, 225101 (2018).
קאטו, מ., קטאהירה, ס., איצ'יקאווה, י., הרדה, ס. וקימוטו, ט. תצפית על רקומבינציה של נושאי גלים בשברי הערימה של שוקלי בודדים ובנקעים חלקיים ב-4H-SiC. קאטו, מ., קטאהירה, ס., איצ'יקאווה, י., הרדה, ס. וקימוטו, ט. תצפית על רקומבינציה של נושאי גלים בשברי הערימה של שוקלי בודדים ובנקעים חלקיים ב-4H-SiC.קאטו מ., קטאהירה ס., איטיקאווה י., הרדה ס. וקימוטו ט. תצפית על רקומבינציה של נשא בפגמי אריזה מסוג הלם יחיד ונקעים חלקיים ב-4H-SiC. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T.קאטו מ., קטאהירה ס., איטיקאווה י., הרדה ס. וקימוטו ט. תצפית על רקומבינציה של נשא בפגמי אריזה מסוג הלם יחיד ונקעים חלקיים ב-4H-SiC.י. יישום. פיזיקה 124, 095702 (2018).
קימוטו, ט. ווטאנאבה, ה. הנדסת פגמים בטכנולוגיית SiC עבור התקני כוח במתח גבוה. קימוטו, ט. ווטאנאבה, ה. הנדסת פגמים בטכנולוגיית SiC עבור התקני כוח במתח גבוה.קימוטו, ט. ווטאנאבה, ה. פיתוח פגמים בטכנולוגיית SiC עבור התקני כוח במתח גבוה. Kimoto, T. & Watanabe, H. 用于高压功率器件的SiC 技术中的缺陷工程。 קימוטו, ט. ווטאנאבה, ה. הנדסת פגמים בטכנולוגיית SiC עבור התקני כוח במתח גבוה.קימוטו, ט. ווטאנאבה, ה. פיתוח פגמים בטכנולוגיית SiC עבור התקני כוח במתח גבוה.פיזיקת יישומים אקספרס 13, 120101 (2020).
Zhang, Z. & Sudarshan, TS אפיטקסיה ללא פריקה במישור הבסיסי של סיליקון קרביד. Zhang, Z. & Sudarshan, TS אפיטקסיה ללא פריקה במישור הבסיסי של סיליקון קרביד.Zhang Z. ו-Sudarshan TS אפיטקסיה נטולת פריקה של סיליקון קרביד במישור הבסיסי. Zhang, Z. & Sudarshan, TS 碳化硅基面无位错外延. ג'אנג, ז. וסודרשאן, ט.ס.Zhang Z. ו-Sudarshan TS אפיטקסיה נטולת פריקה של מישורי בסיס של סיליקון קרביד.הצהרה. פיזיקה. רייט. 87, 151913 (2005).
Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS מנגנון של ביטול נקעים במישור הבסיסי בשכבות דקות של SiC על ידי אפיטקסיה על מצע חרוט. Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS מנגנון של ביטול נקעים במישור הבסיסי בשכבות דקות של SiC על ידי אפיטקסיה על מצע חרוט.Zhang Z., Moulton E. and Sudarshan TS מנגנון ביטול נקעים במישור הבסיס בשכבות דקות של SiC על ידי אפיטקסיה על מצע חרוט. Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS 通过在蚀刻衬底上外延消除SiC 薄膜中基面位错的机制。 Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS מנגנון סילוק שכבת דק SiC על ידי איכול המצע.Zhang Z., Moulton E. and Sudarshan TS מנגנון ביטול נקעים במישור הבסיס בשכבות דקות של SiC על ידי אפיטקסיה על מצעים חרוטים.פיזיקת יישומים רייט. 89, 081910 (2006).
Shtalbush RE ואחרים. הפרעה בגדילה מובילה לירידה בתזוזות במישור הבסיסי במהלך אפיטקסיה של 4H-SiC. הצהרה. פיזיקה. רייט. 94, 041916 (2009).
Zhang, X. & Tsuchida, H. המרה של נקעים במישור הבסיסי לנקעים בקצה השחלה באפיליירים של 4H-SiC על ידי חישול בטמפרטורה גבוהה. Zhang, X. & Tsuchida, H. המרה של נקעים במישור הבסיסי לנקעים בקצה השחלה באפיליירים של 4H-SiC על ידי חישול בטמפרטורה גבוהה.Zhang, X. ו-Tsuchida, H. טרנספורמציה של נקעים במישור הבסיסי לנקעים בקצה השחלה בשכבות אפיטקסיאליות 4H-SiC על ידי חישול בטמפרטורה גבוהה. Zhang, X. & Tsuchida, H. 通过高温退火将4H-SiC 外延层中的基面位错转化为螺纹刃位错。 Zhang, X. & Tsuchida, H. 通过高温退火将4H-SiCZhang, X. ו-Tsuchida, H. טרנספורמציה של נקעים במישור הבסיס לנקעים בקצה הפילמנט בשכבות אפיטקסיאליות 4H-SiC על ידי חישול בטמפרטורה גבוהה.י. יישום. פיזיקה. 111, 123512 (2012).
Song, H. & Sudarshan, TS המרת תזוזה במישור הבסיסי ליד ממשק האפישכבה/מצע בגדילה אפיטקסיאלית של 4H-SiC מחוץ לציר בזווית 4°. Song, H. & Sudarshan, TS המרת תזוזה במישור הבסיסי ליד ממשק האפישכבה/מצע בגדילה אפיטקסיאלית של 4H-SiC מחוץ לציר בזווית 4°.Song, H. and Sudarshan, TS טרנספורמציה של נקעים במישור הבסיסי ליד ממשק השכבה/מצע האפיטקסיאלי במהלך צמיחה אפיטקסיאלית מחוץ לציר של 4H-SiC. Song, H. & Sudarshan, TS 在4° 离轴4H-SiC 外延生长中外延层/衬底界面附近的基底平面转轍锢 Song, H. & Sudarshan, TS 在4° 离轴4H-SiC סונג, ה. וסודרשאן, ט.ס.מעבר תזוזה מישורי של המצע ליד גבול השכבה/המצע האפיטקסיאלי במהלך צמיחה אפיטקסיאלית של 4H-SiC מחוץ לציר 4°.ג'יי קריסטל. צמיחה 371, 94–101 (2013).
Konishi, K. et al. בזרם גבוה, התפשטות שבר הערימה של תזוזה במישור הבסיסי בשכבות אפיטקסיאליות של 4H-SiC הופכת לתזוזה בקצה הפילמנט. J. Application. physics. 114, 014504 (2013).
Konishi, K. et al. תכנון שכבות אפיטקסיאליות עבור טרנזיסטורי MOSFET דו-קוטביים שאינם מתכלים מ-SiC על ידי גילוי אתרי נוקלאציה מורחבים של תקלות ערימה בניתוח טופוגרפי של קרני רנטגן תפעולי. AIP Advanced 12, 035310 (2022).
לין, ש. ואחרים. השפעת מבנה הנקע במישור הבסיסי על התפשטות תקלת ערימה יחידה מסוג שוקלי במהלך דעיכת זרם קדמי של דיודות פינים 4H-SiC. יפן. J. Application. physics. 57, 04FR07 (2018).
טהרה, ט., ואחרים. אורך חיים קצר של נושאי מטען מיעוט באפי-שכבות 4H-SiC עשירות בחנקן משמש לדיכוי תקלות הערימה בדיודות PiN. J. Application. physics. 120, 115101 (2016).
טהרה, ט. ואחרים. תלות ריכוז נושא מוזרק של התפשטות תקלות ערימה מסוג Shockley יחיד בדיודות 4H-SiC PiN. J. Application. Physics 123, 025707 (2018).
Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. מערכת FCA מיקרוסקופית למדידת אורך חיים של נושאי מטען בעומק ב-SiC. Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. מערכת FCA מיקרוסקופית למדידת אורך חיים של נושאי מטען בעומק ב-SiC.מיי, ס., טווארה, ט., טסוצ'ידה, ה. וקאטו, מ. מערכת מיקרוסקופית FCA למדידות אורך חיים של נושאי גלאים בעומק בסיליקון קרביד. Mae, S.、Tawara, T.、Tsuchida, H. & Kato, M. 用于SiC 中深度分辨载流子寿命测量的显微FCA 系统、 Mae, S.、Tawara, T.、Tsuchida, H. & Kato, M. For SiC לעומק בינוני 分辨载流子מדידה לכל החיים的月微FCA system。Mei S., Tawara T., Tsuchida H. ו-Kato M. מערכת Micro-FCA למדידות אורך חיים של נושאי מטען בעומק בסיליקון קרביד.פורום המדעים של אלמה מאטר 924, 269–272 (2018).
Hirayama, T. et al. פיזור העומק של משכי חיים של נושאי מטען בשכבות אפיטקסיאליות עבות של 4H-SiC נמדד באופן לא הרסני באמצעות רזולוציית הזמן של בליעת נושאי מטען חופשיים ואור צולב. מעבר למדע. meter. 91, 123902 (2020).
זמן פרסום: 6 בנובמבר 2022
