Bedankt voor uw bezoek aan Nature.com. De browserversie die u gebruikt, biedt beperkte CSS-ondersteuning. Voor de beste ervaring raden we u aan een bijgewerkte browser te gebruiken (of de compatibiliteitsmodus in Internet Explorer uit te schakelen). Om de ondersteuning te blijven garanderen, zullen we de site in de tussentijd zonder stijlen en JavaScript weergeven.
4H-SiC is gecommercialiseerd als materiaal voor vermogenshalfgeleiders. De betrouwbaarheid op lange termijn van 4H-SiC-componenten vormt echter een obstakel voor hun brede toepassing, en het belangrijkste betrouwbaarheidsprobleem is bipolaire degradatie. Deze degradatie wordt veroorzaakt door de propagatie van een enkele Shockley-stapelfout (1SSF) van dislocaties in het basale vlak van 4H-SiC-kristallen. In dit artikel stellen we een methode voor om de 1SSF-expansie te onderdrukken door protonen te implanteren in epitaxiale 4H-SiC-wafers. PiN-diodes die zijn vervaardigd op wafers met protonenimplantatie vertoonden dezelfde stroom-spanningskarakteristieken als diodes zonder protonenimplantatie. Daarentegen wordt de 1SSF-expansie effectief onderdrukt in de met protonen geïmplanteerde PiN-diode. De implantatie van protonen in epitaxiale 4H-SiC-wafers is dus een effectieve methode om bipolaire degradatie van 4H-SiC-vermogenshalfgeleiders te onderdrukken en tegelijkertijd de prestaties van de componenten te behouden. Dit resultaat draagt bij aan de ontwikkeling van zeer betrouwbare 4H-SiC-apparaten.
Siliciumcarbide (SiC) wordt algemeen erkend als een halfgeleidermateriaal voor krachtige, hoogfrequente halfgeleidercomponenten die in veeleisende omgevingen kunnen functioneren.1 Er bestaan veel SiC-polytypen, waaronder 4H-SiC, dat uitstekende fysische eigenschappen voor halfgeleidercomponenten bezit, zoals een hoge elektronenmobiliteit en een sterk doorslagveld.2 4H-SiC-wafers met een diameter van 6 inch worden momenteel commercieel gebruikt voor de massaproductie van vermogenshalfgeleidercomponenten.3 Tractiesystemen voor elektrische voertuigen en treinen zijn vervaardigd met behulp van 4H-SiC4,5 vermogenshalfgeleidercomponenten. 4H-SiC-componenten kampen echter nog steeds met betrouwbaarheidsproblemen op de lange termijn, zoals diëlektrische doorslag of kortsluitvastheid.6,7 Een van de belangrijkste betrouwbaarheidsproblemen is bipolaire degradatie.2,8,9,10,11 Deze bipolaire degradatie werd meer dan 20 jaar geleden ontdekt en vormt al lange tijd een probleem bij de fabricage van SiC-componenten.
Bipolaire degradatie wordt veroorzaakt door een enkel Shockley-stapeldefect (1SSF) in 4H-SiC-kristallen met basale vlakdislocaties (BPD's) die zich voortplanten door recombinatie-versterkte dislocatieglijding (REDG)12,13,14,15,16,17,18,19. Daarom kunnen 4H-SiC-vermogensapparaten worden vervaardigd zonder bipolaire degradatie als de BPD-expansie wordt onderdrukt tot 1SSF. Er zijn verschillende methoden gerapporteerd om BPD-propagatie te onderdrukken, zoals de transformatie van BPD naar draadranddislocatie (TED) 20,21,22,23,24. In de nieuwste SiC-epitaxiale wafers is de BPD voornamelijk aanwezig in het substraat en niet in de epitaxiale laag, vanwege de omzetting van BPD naar TED tijdens de beginfase van de epitaxiale groei. Het resterende probleem van bipolaire degradatie is daarom de verdeling van BPD in het substraat 25,26,27. Het invoegen van een "composietversterkende laag" tussen de driftlaag en het substraat is voorgesteld als een effectieve methode om de BPD-expansie in het substraat te onderdrukken28, 29, 30, 31. Deze laag verhoogt de kans op elektron-gatpaarrecombinatie in de epitaxiale laag en het SiC-substraat. Het verminderen van het aantal elektron-gatparen vermindert de drijvende kracht van REDG naar BPD in het substraat, waardoor de composietversterkende laag bipolaire degradatie kan onderdrukken. Het is belangrijk op te merken dat het invoegen van een laag extra kosten met zich meebrengt voor de productie van wafers, en dat het zonder de invoeging van een laag moeilijk is om het aantal elektron-gatparen te verminderen door alleen de levensduur van de ladingsdragers te beheersen. Daarom is er nog steeds een grote behoefte aan de ontwikkeling van andere onderdrukkingsmethoden om een betere balans te vinden tussen de productiekosten en de opbrengst van de apparaten.
Omdat de uitbreiding van de BPD naar 1SSF beweging van partiële dislocaties (PD's) vereist, is het vastzetten van de PD een veelbelovende aanpak om bipolaire degradatie te remmen. Hoewel het vastzetten van PD's door metaalverontreinigingen is gerapporteerd, bevinden FPD's in 4H-SiC-substraten zich op een afstand van meer dan 5 μm van het oppervlak van de epitaxiale laag. Bovendien is het, omdat de diffusiecoëfficiënt van elk metaal in SiC zeer klein is, moeilijk voor metaalverontreinigingen om in het substraat te diffunderen34. Vanwege de relatief grote atoommassa van metalen is ionenimplantatie van metalen ook moeilijk. Daarentegen kunnen in het geval van waterstof, het lichtste element, ionen (protonen) tot een diepte van meer dan 10 µm in 4H-SiC worden geïmplanteerd met behulp van een MeV-klasse versneller. Daarom, als protonenimplantatie het vastzetten van PD's beïnvloedt, kan dit worden gebruikt om de BPD-propagatie in het substraat te onderdrukken. Protonimplantatie kan echter 4H-SiC beschadigen en leiden tot verminderde apparaatprestaties37,38,39,40.
Om de degradatie van apparaten als gevolg van protonimplantatie te compenseren, wordt gloeien bij hoge temperaturen gebruikt om schade te herstellen, vergelijkbaar met de gloeimethode die gewoonlijk wordt toegepast na acceptorionimplantatie bij de verwerking van apparaten1, 40, 41, 42. Hoewel secundaire ionenmassaspectrometrie (SIMS)43 waterstofdiffusie als gevolg van gloeien bij hoge temperaturen heeft gerapporteerd, is het mogelijk dat de dichtheid van waterstofatomen nabij de FD alleen niet voldoende is om de pinning van de PR met behulp van SIMS te detecteren. Daarom hebben we in deze studie protonen geïmplanteerd in 4H-SiC epitaxiale wafers vóór het fabricageproces van de apparaten, inclusief gloeien bij hoge temperaturen. We gebruikten PiN-diodes als experimentele apparaatstructuren en fabriceerden deze op proton-geïmplanteerde 4H-SiC epitaxiale wafers. Vervolgens observeerden we de stroom-spanningskarakteristieken om de degradatie van de apparaatprestaties als gevolg van protoninjectie te bestuderen. Daarna observeerden we de expansie van 1SSF in elektroluminescentiebeelden (EL) na het aanleggen van een elektrische spanning op de PiN-diode. Ten slotte bevestigden we het effect van protoninjectie op de onderdrukking van de 1SSF-expansie.
Figuur 1 toont de stroom-spanningskarakteristieken (CVC's) van PiN-diodes bij kamertemperatuur in gebieden met en zonder protonimplantatie voorafgaand aan gepulseerde stroom. PiN-diodes met protoninjectie vertonen gelijkrichtingskarakteristieken die vergelijkbaar zijn met die van diodes zonder protoninjectie, hoewel de IV-karakteristieken van beide diodes gelijk zijn. Om het verschil tussen de injectieomstandigheden aan te geven, hebben we de spanningsfrequentie bij een voorwaartse stroomdichtheid van 2,5 A/cm² (overeenkomend met 100 mA) uitgezet als een statistische grafiek, zoals weergegeven in Figuur 2. De curve die benaderd wordt door een normale verdeling is ook weergegeven met een stippellijn. Zoals te zien is aan de pieken van de curves, neemt de aanweerstand licht toe bij protondoseringen van 10¹⁴ en 10¹⁶ cm⁻², terwijl de PiN-diode met een protondosis van 10¹² cm⁻² vrijwel dezelfde karakteristieken vertoont als zonder protonimplantatie. We hebben ook protonimplantatie uitgevoerd na de fabricage van PiN-diodes die geen uniforme elektroluminescentie vertoonden als gevolg van schade veroorzaakt door protonimplantatie, zoals weergegeven in Figuur S1 en beschreven in eerdere studies37,38,39. Daarom is gloeien bij 1600 °C na implantatie van Al-ionen een noodzakelijk proces voor de fabricage van apparaten om de Al-acceptor te activeren, die de schade veroorzaakt door protonimplantatie kan herstellen, waardoor de CVC's gelijk worden tussen geïmplanteerde en niet-geïmplanteerde proton-PiN-diodes. De omgekeerde stroomfrequentie bij -5 V wordt ook weergegeven in Figuur S2; er is geen significant verschil tussen diodes met en zonder protoninjectie.
Stroom-spanningskarakteristieken van PiN-diodes met en zonder geïnjecteerde protonen bij kamertemperatuur. De legenda geeft de dosis protonen aan.
Spanningsfrequentie bij een gelijkstroom van 2,5 A/cm² voor PiN-diodes met geïnjecteerde en niet-geïnjecteerde protonen. De stippellijn komt overeen met de normale verdeling.
Figuur 3 toont een EL-beeld van een PiN-diode met een stroomdichtheid van 25 A/cm² na het aanleggen van een spanning. Voordat de gepulseerde stroombelasting werd aangelegd, werden de donkere gebieden van de diode niet waargenomen, zoals weergegeven in figuur 3C2. Zoals echter te zien is in figuur 3a, werden in een PiN-diode zonder protonimplantatie verschillende donkere, gestreepte gebieden met lichte randen waargenomen na het aanleggen van een elektrische spanning. Dergelijke staafvormige donkere gebieden worden waargenomen in EL-beelden van 1SSF die zich vanuit de BPD in het substraat uitstrekken28,29. In plaats daarvan werden enkele uitgebreide stapelfouten waargenomen in PiN-diodes met geïmplanteerde protonen, zoals weergegeven in figuur 3b-d. Met behulp van röntgentopografie hebben we de aanwezigheid bevestigd van PR's die zich van de BPD naar het substraat aan de rand van de contacten in de PiN-diode kunnen verplaatsen zonder protoninjectie (Fig. 4: deze afbeelding zonder de bovenste elektrode te verwijderen (gefotografeerd, PR onder de elektroden is niet zichtbaar). Daarom komt het donkere gebied in de EL-afbeelding overeen met een uitgebreide 1SSF BPD in het substraat. EL-afbeeldingen van andere belaste PiN-diodes worden weergegeven in figuren 1 en 2. Video's S3-S6 met en zonder uitgebreide donkere gebieden (tijdvariërende EL-afbeeldingen van PiN-diodes zonder protoninjectie en geïmplanteerd bij 1014 cm-2) zijn ook te vinden in de aanvullende informatie.
EL-beelden van PiN-diodes bij 25 A/cm2 na 2 uur elektrische belasting (a) zonder protonimplantatie en met geïmplanteerde doses van (b) 1012 cm-2, (c) 1014 cm-2 en (d) 1016 cm-2 protonen.
We berekenden de dichtheid van geëxpandeerde 1SSF door de donkere gebieden met heldere randen in drie PiN-diodes voor elke conditie te berekenen, zoals weergegeven in Figuur 5. De dichtheid van geëxpandeerde 1SSF neemt af met toenemende protondosis, en zelfs bij een dosis van 10¹² cm⁻² is de dichtheid van geëxpandeerde 1SSF aanzienlijk lager dan in een niet-geïmplanteerde PiN-diode.
Verhoogde dichtheden van SF PiN-diodes met en zonder protonimplantatie na belasting met een gepulseerde stroom (elke toestand omvatte drie belaste diodes).
Het verkorten van de levensduur van de ladingsdragers beïnvloedt ook de onderdrukking van de expansie, en protoninjectie vermindert de levensduur van de ladingsdragers32,36. We hebben in een epitaxiale laag van 60 µm dik met geïnjecteerde protonen een levensduur van 1014 cm-2 waargenomen. Hoewel de implantatie de initiële levensduur van de ladingsdragers reduceert tot ongeveer 10%, herstelt de daaropvolgende gloeibehandeling deze tot ongeveer 50%, zoals weergegeven in Fig. S7. De levensduur van de ladingsdragers, die door protonimplantatie is verkort, wordt dus hersteld door gloeien bij hoge temperatuur. Hoewel een reductie van 50% in de levensduur van de ladingsdragers ook de voortplanting van stapelfouten onderdrukt, vertonen de I-V-karakteristieken, die doorgaans afhankelijk zijn van de levensduur van de ladingsdragers, slechts kleine verschillen tussen geïnjecteerde en niet-geïmplanteerde diodes. Daarom zijn wij van mening dat PD-verankering een rol speelt bij het remmen van de expansie van 1SSF.
Hoewel SIMS na gloeien bij 1600 °C geen waterstof detecteerde, zoals in eerdere studies is gerapporteerd, observeerden we wel het effect van protonimplantatie op de onderdrukking van de 1SSF-expansie, zoals weergegeven in figuren 1 en 4. 3, 4. Daarom zijn we van mening dat de PD verankerd is door waterstofatomen met een dichtheid onder de detectielimiet van SIMS (2 × 10¹⁶ cm⁻³) of door puntdefecten die door implantatie zijn geïnduceerd. Het is belangrijk op te merken dat we geen toename van de weerstand in de geleidende toestand hebben bevestigd als gevolg van de verlenging van de 1SSF na een piekstroombelasting. Dit kan te wijten zijn aan onvolmaakte ohmse contacten die met ons proces zijn gemaakt, wat in de nabije toekomst zal worden verholpen.
Samenvattend hebben we een methode ontwikkeld om de BPD (Bipolar Power Deflection) uit te breiden naar 1SSF (One-Short Stacking Function) in 4H-SiC PiN-diodes door middel van protonimplantatie vóór de fabricage van het apparaat. De verslechtering van de I-V-karakteristiek tijdens protonimplantatie is verwaarloosbaar, vooral bij een protondosis van 10¹² cm⁻², maar het effect van het onderdrukken van de 1SSF-expansie is significant. Hoewel we in deze studie 10 µm dikke PiN-diodes hebben gefabriceerd met protonimplantatie tot een diepte van 10 µm, is het nog steeds mogelijk om de implantatieomstandigheden verder te optimaliseren en toe te passen op de fabricage van andere typen 4H-SiC-apparaten. De extra kosten voor de fabricage van apparaten tijdens protonimplantatie moeten in overweging worden genomen, maar deze zullen vergelijkbaar zijn met die van aluminiumionenimplantatie, het belangrijkste fabricageproces voor 4H-SiC-vermogensapparaten. Protonimplantatie vóór de apparaatverwerking is dus een potentiële methode voor de fabricage van 4H-SiC bipolaire vermogensapparaten zonder kwaliteitsverlies.
Een 4-inch n-type 4H-SiC wafer met een epitaxiale laagdikte van 10 µm en een donor-dopingconcentratie van 1 × 10¹⁶ cm⁻³ werd als monster gebruikt. Voordat het apparaat werd verwerkt, werden H⁺-ionen met een versnellingsenergie van 0,95 MeV bij kamertemperatuur in de plaat geïmplanteerd tot een diepte van ongeveer 10 µm onder een loodrechte hoek ten opzichte van het plaatoppervlak. Tijdens de protonimplantatie werd een masker op de plaat gebruikt, waarbij de plaat gedeelten bevatte zonder en met een protondosis van 10¹², 10¹⁴ of 10¹⁶ cm⁻². Vervolgens werden Al-ionen met protondoses van 10²⁰ en 10¹⁷ cm⁻³ over de gehele wafer geïmplanteerd tot een diepte van respectievelijk 0–0,2 µm en 0,2–0,5 µm vanaf het oppervlak, gevolgd door gloeien bij 1600 °C om een koolstoflaag te vormen. -type. Vervolgens werd een Ni-contact aan de achterzijde op het substraat aangebracht, terwijl een kamvormig Ti/Al-contact van 2,0 mm × 2,0 mm aan de voorzijde, gevormd door fotolithografie en een peelproces, op de epitaxiale laag werd aangebracht. Ten slotte werd het contact uitgegloeid bij een temperatuur van 700 °C. Na het snijden van de wafer in chips hebben we spanningskarakterisering en -toepassing uitgevoerd.
De I–V-karakteristieken van de gefabriceerde PiN-diodes werden geobserveerd met behulp van een HP4155B halfgeleiderparameteranalysator. Als elektrische belasting werd een gepulseerde stroom van 212,5 A/cm² gedurende 10 milliseconden gedurende 2 uur aangelegd met een frequentie van 10 pulsen/sec. Bij een lagere stroomdichtheid of frequentie werd geen 1SSF-expansie waargenomen, zelfs niet in een PiN-diode zonder protoninjectie. Tijdens de aangelegde elektrische spanning bedroeg de temperatuur van de PiN-diode ongeveer 70 °C zonder opzettelijke verwarming, zoals weergegeven in Figuur S8. Elektroluminescentiebeelden werden verkregen vóór en na de elektrische belasting bij een stroomdichtheid van 25 A/cm². Synchrotronreflectie-röntgentopografie met scherende invalshoek werd uitgevoerd met behulp van een monochromatische röntgenbundel (λ = 0,15 nm) in het Aichi Synchrotron Radiation Center; de ag-vector in BL8S2 is -1-128 of 11-28 (zie referentie 44 voor details).
De spanningsfrequentie bij een voorwaartse stroomdichtheid van 2,5 A/cm² wordt in figuur 2 met een interval van 0,5 V weergegeven, overeenkomstig de CVC van elke toestand van de PiN-diode. Uit de gemiddelde waarde van de spanning Vave en de standaardafwijking σ van de spanning plotten we een normale verdelingscurve in de vorm van een stippellijn in figuur 2 met behulp van de volgende vergelijking:
Werner, MR & Fahrner, WR. Overzicht van materialen, microsensoren, systemen en apparaten voor toepassingen bij hoge temperaturen en in ruwe omgevingen. Werner, MR & Fahrner, WR. Overzicht van materialen, microsensoren, systemen en apparaten voor toepassingen bij hoge temperaturen en in ruwe omgevingen.Werner, MR en Farner, WR Overzicht van materialen, microsensoren, systemen en apparaten voor toepassingen in omgevingen met hoge temperaturen en extreme omstandigheden. Werner, MR & Fahrner, WR Werner, MR & Fahrner, WR Overzicht van materialen, microsensoren, systemen en apparaten voor toepassingen bij hoge temperaturen en ongunstige omgevingsomstandigheden.Werner, MR en Farner, WR Overzicht van materialen, microsensoren, systemen en apparaten voor toepassingen bij hoge temperaturen en zware omstandigheden.IEEE Trans. Industriële elektronica. 48, 249–257 (2001).
Kimoto, T. & Cooper, JA Fundamenten van siliciumcarbidetechnologie: Groei, karakterisering, apparaten en toepassingen Vol. Kimoto, T. & Cooper, JA Fundamenten van siliciumcarbidetechnologie: Groei, karakterisering, apparaten en toepassingen Vol.Kimoto, T. en Cooper, JA Basisprincipes van siliciumcarbidetechnologie Basisprincipes van siliciumcarbidetechnologie: groei, kenmerken, apparaten en toepassingen Vol. Kimoto, T. & Cooper, JA Kimoto, T. & Cooper, JA Carbonchemische siliciumtechnologiebasis: groei, beschrijving, apparatuur en toepassingsvolume.Kimoto, T. en Cooper, J. Basisprincipes van siliciumcarbidetechnologie: groei, kenmerken, apparatuur en toepassingen Vol.252 (Wiley Singapore Pte Ltd, 2014).
Veliadis, V. Grootschalige commercialisering van SiC: status quo en te overwinnen obstakels. alma mater. the science. Forum 1062, 125–130 (2022).
Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Overzicht van thermische verpakkingstechnologieën voor vermogenselektronica in de automobielindustrie voor tractiedoeleinden. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Overzicht van thermische verpakkingstechnologieën voor vermogenselektronica in de automobielindustrie voor tractiedoeleinden.Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR en Joshi, YK. Overzicht van thermische verpakkingstechnologieën voor vermogenselektronica in de automobielindustrie voor tractiedoeleinden. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YKBroughton, J., Smet, V., Tummala, RR en Joshi, YK. Overzicht van thermische verpakkingstechnologie voor vermogenselektronica in de automobielindustrie voor tractiedoeleinden.J. Elektron. Pakket. trance. ASME 140, 1-11 (2018).
Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. Ontwikkeling van een op SiC gebaseerd tractiesysteem voor de volgende generatie Shinkansen-hogesnelheidstreinen. Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. Ontwikkeling van een op SiC gebaseerd tractiesysteem voor de volgende generatie Shinkansen-hogesnelheidstreinen.Sato K., Kato H. en Fukushima T. Ontwikkeling van een toegepast SiC-tractiesysteem voor de volgende generatie hogesnelheidstreinen van het type Shinkansen.Sato K., Kato H. en Fukushima T. Ontwikkeling van een tractiesysteem voor SiC-toepassingen voor de volgende generatie hogesnelheidstreinen (Shinkansen). Appendix IEEJ J. Ind. 9, 453–459 (2020).
Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Uitdagingen voor het realiseren van zeer betrouwbare SiC-vermogenscomponenten: vanuit de huidige status en problemen van SiC-wafers. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Uitdagingen voor het realiseren van zeer betrouwbare SiC-vermogenscomponenten: vanuit de huidige status en problemen van SiC-wafers.Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. en Okumura, H. Problemen bij de implementatie van zeer betrouwbare SiC-vermogenscomponenten: uitgaande van de huidige stand van zaken en het probleem van SiC-wafers. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. De uitdaging van het bereiken van hoge betrouwbaarheid in SiC-vermogensapparaten: van SiCSenzaki J, Hayashi S, Yonezawa Y. en Okumura H. Uitdagingen bij de ontwikkeling van zeer betrouwbare vermogenscomponenten op basis van siliciumcarbide: een overzicht van de status en problemen met siliciumcarbidewafers.Tijdens het IEEE International Symposium on Reliability Physics (IRPS) van 2018. (Senzaki, J. et al. eds.) 3B.3-1-3B.3-6 (IEEE, 2018).
Kim, D. & Sung, W. Verbeterde kortsluitvastheid voor 1,2 kV 4H-SiC MOSFET met behulp van een diepe P-put, gerealiseerd door middel van channeling-implantatie. Kim, D. & Sung, W. Verbeterde kortsluitvastheid voor 1,2 kV 4H-SiC MOSFET met behulp van een diepe P-put, gerealiseerd door middel van channeling-implantatie.Kim, D. en Sung, V. Verbeterde kortsluitweerstand voor een 1,2 kV 4H-SiC MOSFET met behulp van een diepe P-put, gerealiseerd door kanaalimplantatie. Kim, D. & Sung, W. P-technologie 1,2 kV 4H-SiC MOSFET Kim, D. & Sung, W.P 1,2 kV 4H-SiC MOSFETKim, D. en Sung, V. Verbeterde kortsluitvastheid van 1,2 kV 4H-SiC MOSFETs met behulp van diepe P-wells door kanaalimplantatie.IEEE Electronic Devices Lett. 42, 1822–1825 (2021).
Skowronski M. et al. Recombinatie-versterkte beweging van defecten in voorwaarts gerichte 4H-SiC pn-diodes. J. Application. physics. 92, 4699–4704 (2002).
Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB Dislocatieconversie in 4H siliciumcarbide-epitaxie. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB Dislocatieconversie in 4H siliciumcarbide-epitaxie.Ha S., Meszkowski P., Skowronski M. en Rowland LB Dislocatietransformatie tijdens 4H siliciumcarbide-epitaxie. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB 4H Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB 4H Ha, S., Meszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LBDislocatieovergang 4H in siliciumcarbide-epitaxie.J. Crystal. Growth 244, 257–266 (2002).
Skowronski, M. & Ha, S. Degradatie van hexagonale siliciumcarbide-gebaseerde bipolaire apparaten. Skowronski, M. & Ha, S. Degradatie van hexagonale siliciumcarbide-gebaseerde bipolaire apparaten.Skowronski M. en Ha S. Degradatie van hexagonale bipolaire apparaten op basis van siliciumcarbide. Skowronski, M. & Ha, S. Skowronski M. & Ha S.Skowronski M. en Ha S. Degradatie van hexagonale bipolaire apparaten op basis van siliciumcarbide.J. Toepassingsfysica 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. en 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. en Ryu S.-H.Een nieuw degradatiemechanisme voor hoogspannings-SiC-vermogens-MOSFETs. IEEE Electronic Devices Lett. 28, 587–589 (2007).
Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD Over de drijvende kracht achter recombinatie-geïnduceerde stapelfoutbeweging in 4H–SiC. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD Over de drijvende kracht achter recombinatie-geïnduceerde stapelfoutbeweging in 4H-SiC.Caldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ, en Hobart, KD Over de drijvende kracht achter recombinatie-geïnduceerde stapelfoutbeweging in 4H-SiC. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KDCaldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ, en Hobart, KD, Over de drijvende kracht achter recombinatie-geïnduceerde stapelfoutbeweging in 4H-SiC.J. Toepassingsfysica. 108, 044503 (2010).
Iijima, A. & Kimoto, T. Elektronisch energiemodel voor de vorming van een enkele Shockley-stapelfout in 4H-SiC-kristallen. Iijima, A. & Kimoto, T. Elektronisch energiemodel voor de vorming van een enkele Shockley-stapelfout in 4H-SiC-kristallen.Iijima, A. en Kimoto, T. Elektronenenergiemodel voor de vorming van enkelvoudige defecten van Shockley-pakking in 4H-SiC-kristallen. Iijima, A. & Kimoto, T. 4H-SiC werkt met Shockley Iijima, A. & Kimoto, T. Elektronisch energiemodel van de vorming van een enkele Shockley-stapelfout in een 4H-SiC-kristal.Iijima, A. en Kimoto, T. Elektronenenergiemodel voor de vorming van een Shockley-pakking met één defect in 4H-SiC-kristallen.J. Application. physics 126, 105703 (2019).
Iijima, A. & Kimoto, T. Schatting van de kritische voorwaarde voor uitzetting/inkrimping van enkelvoudige Shockley-stapelfouten in 4H-SiC PiN-diodes. Iijima, A. & Kimoto, T. Schatting van de kritische voorwaarde voor uitzetting/inkrimping van enkelvoudige Shockley-stapelfouten in 4H-SiC PiN-diodes.Iijima, A. en Kimoto, T. Schatting van de kritische toestand voor expansie/compressie van enkelvoudige Shockley-pakkingdefecten in 4H-SiC PiN-diodes. Iijima, A. & Kimoto, T. met 4H-SiC PiN-producten van Shockley Iijima, A. & Kimoto, T. Schatting van de uitzettings-/krimpcondities van een enkele Shockley-stapellaag in 4H-SiC PiN-diodes.Iijima, A. en Kimoto, T. Schatting van de kritische omstandigheden voor expansie/compressie van een enkele defectpakking Shockley in 4H-SiC PiN-diodes.toegepaste natuurkunde Wright. 116, 092105 (2020).
Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Kwantumputactiemodel voor de vorming van een enkele Shockley-stapelfout in een 4H-SiC-kristal onder niet-evenwichtscondities. Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Kwantumputactiemodel voor de vorming van een enkele Shockley-stapelfout in een 4H-SiC-kristal onder niet-evenwichtscondities.Mannen Y., Shimada K., Asada K., en Otani N. Een kwantumputmodel voor de vorming van een enkele Shockley-stapelfout in een 4H-SiC-kristal onder niet-evenwichtscondities.Mannen Y., Shimada K., Asada K. en Otani N. Kwantumput-interactiemodel voor de vorming van enkelvoudige Shockley-stapelfouten in 4H-SiC-kristallen onder niet-evenwichtscondities. J. Application. physics. 125, 085705 (2019).
Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Recombinatie-geïnduceerde stapelfouten: bewijs voor een algemeen mechanisme in hexagonaal SiC. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Recombinatie-geïnduceerde stapelfouten: bewijs voor een algemeen mechanisme in hexagonaal SiC.Galeckas, A., Linnros, J. en Pirouz, P. Recombinatie-geïnduceerde pakdefecten: bewijs voor een gemeenschappelijk mechanisme in hexagonaal SiC. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Bewijs voor het algemene mechanisme van composiet inductieve stapellaag: 六方SiC.Galeckas, A., Linnros, J. en Pirouz, P. Recombinatie-geïnduceerde pakdefecten: bewijs voor een gemeenschappelijk mechanisme in hexagonaal SiC.natuurkunde Pastor Wright. 96, 025502 (2006).
Ishikawa, Y., Sudo, M., Yao, Y.-Z., Sugawara, Y. & Kato, M. Uitbreiding van een enkele Shockley-stapelfout in een 4H-SiC (11 2 ¯0) epitaxiale laag veroorzaakt door elektronenbundelbestraling.Ishikawa, Y., M. Sudo, Y.-Z bundelbestraling.Ishikawa, Y., Sudo M., Y.-Z Psychologie.Box, Ю., М. Судо, Y.-Z Chem., J. Chem., 123, 225101 (2018).
Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Waarneming van ladingsdragerrecombinatie in enkelvoudige Shockley-stapelfouten en bij partiële dislocaties in 4H-SiC. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Waarneming van ladingsdragerrecombinatie in enkelvoudige Shockley-stapelfouten en bij partiële dislocaties in 4H-SiC.Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. en Kimoto T. Waarneming van ladingsdragerrecombinatie in enkelvoudige Shockley-pakkingdefecten en partiële dislocaties in 4H-SiC. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. 单Shockley stapelen stapelen和4H-SiC gedeeltelijk 位错中载流子去生的可以。Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. en Kimoto T. Waarneming van ladingsdragerrecombinatie in enkelvoudige Shockley-pakkingdefecten en partiële dislocaties in 4H-SiC.J. Application. physics 124, 095702 (2018).
Kimoto, T. & Watanabe, H. Defect engineering in SiC-technologie voor hoogspanningsvermogenscomponenten. Kimoto, T. & Watanabe, H. Defect engineering in SiC-technologie voor hoogspanningsvermogenscomponenten.Kimoto, T. en Watanabe, H. Ontwikkeling van defecten in SiC-technologie voor hoogspanningsvermogenscomponenten. Kimoto, T. & Watanabe, H. Kimoto, T. & Watanabe, H. Defect engineering in SiC-technologie voor hoogspanningsvermogenscomponenten.Kimoto, T. en Watanabe, H. Ontwikkeling van defecten in SiC-technologie voor hoogspanningsvermogenscomponenten.Toepassingsfysica Express 13, 120101 (2020).
Zhang, Z. & Sudarshan, TS Basale vlakdislocatievrije epitaxie van siliciumcarbide. Zhang, Z. & Sudarshan, TS Basale vlakdislocatievrije epitaxie van siliciumcarbide.Zhang Z. en Sudarshan TS. Dislocatievrije epitaxie van siliciumcarbide in het basale vlak. Zhang, Z. & Sudarshan, TS 碳化硅基面无位错外延。 Zhang, Z. & Sudarshan, TSZhang Z. en Sudarshan TS. Dislocatievrije epitaxie van basale vlakken van siliciumcarbide.verklaring. natuurkunde. Wright. 87, 151913 (2005).
Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS Mechanisme voor het elimineren van basale vlakdislocaties in SiC-dunne films door epitaxie op een geëtst substraat. Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS Mechanisme voor het elimineren van basale vlakdislocaties in SiC-dunne films door epitaxie op een geëtst substraat.Zhang Z., Moulton E. en Sudarshan TS Mechanisme voor het elimineren van basisvlakdislocaties in SiC-dunne films door epitaxie op een geëtst substraat. Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS Het mechanisme van het verwijderen van een dunne SiC-film door het etsen van het substraat.Zhang Z., Moulton E. en Sudarshan TS Mechanisme voor de eliminatie van basisvlakdislocaties in SiC-dunne films door epitaxie op geëtste substraten.toegepaste natuurkunde Wright. 89, 081910 (2006).
Shtalbush RE et al. Groeionderbreking leidt tot een afname van basale vlakdislocaties tijdens 4H-SiC-epitaxie. statement. physics. Wright. 94, 041916 (2009).
Zhang, X. & Tsuchida, H. Omzetting van basale vlakdislocaties naar draadachtige randdislocaties in 4H-SiC-epilagen door gloeien bij hoge temperatuur. Zhang, X. & Tsuchida, H. Omzetting van basale vlakdislocaties naar draadachtige randdislocaties in 4H-SiC-epilagen door gloeien bij hoge temperatuur.Zhang, X. en Tsuchida, H. Transformatie van basale vlakdislocaties in draadachtige randdislocaties in 4H-SiC epitaxiale lagen door gloeien bij hoge temperatuur. Zhang, X. & Tsuchida, H. Zhang, X. & Tsuchida, H. 通过高温退火将4H-SiCZhang, X. en Tsuchida, H. Transformatie van basisvlakdislocaties in filamentranddislocaties in 4H-SiC epitaxiale lagen door gloeien bij hoge temperatuur.J. Toepassingsfysica. 111, 123512 (2012).
Song, H. & Sudarshan, TS Basale vlakdislocatieconversie nabij de epilaag/substraatinterface bij epitaxiale groei van 4° off-axis 4H–SiC. Song, H. & Sudarshan, TS Basale vlakdislocatieconversie nabij de epilaag/substraatinterface bij epitaxiale groei van 4° off-axis 4H–SiC.Song, H. en Sudarshan, TS Transformatie van basale vlakdislocaties nabij de epitaxiale laag/substraatinterface tijdens off-axis epitaxiale groei van 4H–SiC. Song, H. & Sudarshan, TS 在4° 离轴4H-SiC 外延生长中外延层/衬底界面附近的基底平面位错转换。 Song, H. & Sudarshan, TS 在4° 离轴4H-SiC Song, H. & Sudarshan, TSPlanaire dislocatieovergang van het substraat nabij de epitaxiale laag/substraatgrens tijdens epitaxiale groei van 4H-SiC buiten de 4°-as.J. Crystal. Growth 371, 94–101 (2013).
Konishi, K. et al. Bij hoge stroomsterkte transformeert de voortplanting van de basale vlakdislocatie-stapelfout in 4H-SiC epitaxiale lagen in filamentranddislocaties. J. Application. physics. 114, 014504 (2013).
Konishi, K. et al. Ontwerp epitaxiale lagen voor bipolaire niet-degradeerbare SiC MOSFETs door het detecteren van uitgebreide stapelfoutkiemvormingsplaatsen in operationele röntgentopografische analyse. AIP Advanced 12, 035310 (2022).
Lin, S. et al. Invloed van de dislocatiestructuur van het basale vlak op de voortplanting van een enkele Shockley-achtige stapelfout tijdens de afname van de voorwaartse stroom in 4H-SiC pin-diodes. Japan. J. Application. physics. 57, 04FR07 (2018).
Tahara, T., et al. De korte levensduur van minderheidsladingsdragers in stikstofrijke 4H-SiC-epilagen wordt gebruikt om stapelfouten in PiN-diodes te onderdrukken. J. Application. physics. 120, 115101 (2016).
Tahara, T. et al. Afhankelijkheid van de concentratie van geïnjecteerde ladingsdragers van de voortplanting van een enkele Shockley-stapelfout in 4H-SiC PiN-diodes. J. Application. Physics 123, 025707 (2018).
Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Microscopisch FCA-systeem voor diepte-afhankelijke meting van de levensduur van ladingsdragers in SiC. Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Microscopisch FCA-systeem voor diepte-afhankelijke meting van de levensduur van ladingsdragers in SiC.Mei, S., Tawara, T., Tsuchida, H. en Kato, M. FCA-microscopisch systeem voor diepte-afhankelijke metingen van de levensduur van ladingsdragers in siliciumcarbide. Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Voor SiC middellange dieptemeting 分辨载流子levenslange meting的月微FCA-systeem。Mei S., Tawara T., Tsuchida H. en Kato M. Micro-FCA-systeem voor diepte-afhankelijke metingen van de levensduur van ladingsdragers in siliciumcarbide.Alma Mater Science Forum 924, 269–272 (2018).
Hirayama, T. et al. De diepteverdeling van de levensduur van ladingsdragers in dikke 4H-SiC epitaxiale lagen werd niet-destructief gemeten met behulp van de tijdsresolutie van vrije ladingsdragerabsorptie en gekruist licht. Switch to science. meter. 91, 123902 (2020).
Geplaatst op: 06-11-2022
