Tack för att du besöker Nature.com. Webbläsarversionen du använder har begränsat CSS-stöd. För bästa möjliga upplevelse rekommenderar vi att du använder en uppdaterad webbläsare (eller inaktiverar kompatibilitetsläge i Internet Explorer). Under tiden, för att säkerställa fortsatt stöd, kommer vi att rendera webbplatsen utan stilar och JavaScript.
4H-SiC har kommersialiserats som ett material för krafthalvledarkomponenter. Emellertid är den långsiktiga tillförlitligheten hos 4H-SiC-komponenter ett hinder för deras breda tillämpning, och det viktigaste tillförlitlighetsproblemet med 4H-SiC-komponenter är bipolär nedbrytning. Denna nedbrytning orsakas av en enda Shockley-staplingsfels (1SSF) utbredning av basalplansdislokationer i 4H-SiC-kristaller. Här föreslår vi en metod för att undertrycka 1SSF-expansion genom att implantera protoner på 4H-SiC epitaxiella wafers. PiN-dioder tillverkade på wafers med protonimplantation uppvisade samma ström-spänningsegenskaper som dioder utan protonimplantation. Däremot undertrycks 1SSF-expansionen effektivt i den protonimplanterade PiN-dioden. Således är implantation av protoner i 4H-SiC epitaxiella wafers en effektiv metod för att undertrycka bipolär nedbrytning av 4H-SiC krafthalvledarkomponenter samtidigt som enhetens prestanda bibehålls. Detta resultat bidrar till utvecklingen av mycket tillförlitliga 4H-SiC-komponenter.
Kiselkarbid (SiC) är allmänt erkänt som ett halvledarmaterial för högfrekventa halvledarkomponenter med hög effekt och hög frekvens som kan fungera i tuffa miljöer1. Det finns många SiC-polytyper, bland vilka 4H-SiC har utmärkta fysikaliska egenskaper hos halvledarkomponenter, såsom hög elektronmobilitet och ett starkt genombrottselektriskt fält2. 4H-SiC-wafers med en diameter på 6 tum kommersialiseras för närvarande och används för massproduktion av krafthalvledarkomponenter3. Dragsystem för elfordon och tåg tillverkades med 4H-SiC4.5-krafthalvledarkomponenter. 4H-SiC-komponenter lider dock fortfarande av långsiktiga tillförlitlighetsproblem, såsom dielektriskt genombrott eller kortslutningstillförlitlighet,6,7 varav ett av de viktigaste tillförlitlighetsproblemen är bipolär försämring2,8,9,10,11. Denna bipolära försämring upptäcktes för över 20 år sedan och har länge varit ett problem vid tillverkning av SiC-komponenter.
Bipolär nedbrytning orsakas av en enda Shockley-stackdefekt (1SSF) i 4H-SiC-kristaller med basala plandislokationer (BPD) som fortplantas genom rekombinationsförstärkt dislokationsglidning (REDG)12,13,14,15,16,17,18,19. Därför, om BPD-expansion undertrycks till 1SSF, kan 4H-SiC-kraftkomponenter tillverkas utan bipolär nedbrytning. Flera metoder har rapporterats för att undertrycka BPD-utbredning, såsom BPD till Thread Edge Dislocation (TED)-transformation 20,21,22,23,24. I de senaste epitaxiella SiC-wafers finns BPD huvudsakligen i substratet och inte i det epitaxiella lagret på grund av omvandlingen av BPD till TED under det initiala stadiet av epitaxiell tillväxt. Därför är det återstående problemet med bipolär nedbrytning fördelningen av BPD i substratet 25,26,27. Insättningen av ett "kompositförstärkande lager" mellan driftlagret och substratet har föreslagits som en effektiv metod för att undertrycka BPD-expansion i substratet28, 29, 30, 31. Detta lager ökar sannolikheten för rekombination av elektron-hål-par i det epitaxiella lagret och SiC-substratet. Att minska antalet elektron-hål-par minskar drivkraften från REDG till BPD i substratet, så det kompositförstärkande lagret kan undertrycka bipolär nedbrytning. Det bör noteras att insättningen av ett lager medför extra kostnader vid produktionen av wafers, och utan insättning av ett lager är det svårt att minska antalet elektron-hål-par genom att endast kontrollera bärarlivslängden. Därför finns det fortfarande ett starkt behov av att utveckla andra undertryckningsmetoder för att uppnå en bättre balans mellan tillverkningskostnad och utbyte för komponenter.
Eftersom utvidgning av BPD till 1SSF kräver förflyttning av partiella dislokationer (PD), är pinning av PD en lovande metod för att hämma bipolär nedbrytning. Även om PD-pinning av metallföroreningar har rapporterats, är FPD i 4H-SiC-substrat belägna på ett avstånd av mer än 5 μm från ytan av det epitaxiella lagret. Dessutom, eftersom diffusionskoefficienten för vilken metall som helst i SiC är mycket liten, är det svårt för metallföroreningar att diffundera in i substratet . På grund av metallernas relativt stora atommassa är jonimplantation av metaller också svår. Däremot kan joner (protoner) i fallet med väte, det lättaste elementet, implanteras i 4H-SiC till ett djup av mer än 10 μm med hjälp av en MeV-klass accelerator. Om protonimplantation påverkar PD-pinning kan den därför användas för att undertrycka BPD-utbredning i substratet. Protonimplantation kan dock skada 4H-SiC och resultera i minskad enhetsprestanda .
För att övervinna enhetsnedbrytning på grund av protonimplantation används högtemperaturglödgning för att reparera skador, liknande den glödgningsmetod som vanligtvis används efter acceptorjonimplantation vid enhetsbearbetning1, 40, 41, 42. Även om sekundär jonmasspektrometri (SIMS)43 har rapporterat vätediffusion på grund av högtemperaturglödgning, är det möjligt att endast densiteten av väteatomer nära FD inte räcker för att detektera fastnandet av PR med hjälp av SIMS. Därför implanterade vi i denna studie protoner i 4H-SiC epitaxiala wafers före enhetstillverkningsprocessen, inklusive högtemperaturglödgning. Vi använde PiN-dioder som experimentella enhetsstrukturer och tillverkade dem på protonimplanterade 4H-SiC epitaxiala wafers. Vi observerade sedan volt-ampere-karakteristiken för att studera försämringen av enhetens prestanda på grund av protoninjektion. Därefter observerade vi expansionen av 1SSF i elektroluminescens (EL) bilder efter att en elektrisk spänning applicerats på PiN-dioden. Slutligen bekräftade vi effekten av protoninjektion på undertryckandet av 1SSF-expansionen.
I fig. Figur 1 visas ström-spänningskarakteristiken (CVC) för PiN-dioder vid rumstemperatur i områden med och utan protonimplantation före pulsad ström. PiN-dioder med protoninjektion uppvisar likriktningsegenskaper som liknar dioder utan protoninjektion, även om IV-karakteristiken delas mellan dioderna. För att indikera skillnaden mellan injektionsförhållandena ritade vi spänningsfrekvensen vid en framströmtäthet på 2,5 A/cm2 (motsvarande 100 mA) som ett statistiskt diagram, såsom visas i figur 2. Kurvan approximerad av en normalfördelning representeras också av en streckad linje. Som framgår av kurvornas toppar ökar på-motståndet något vid protondoser på 1014 och 1016 cm-2, medan PiN-dioden med en protondos på 1012 cm-2 uppvisar nästan samma egenskaper som utan protonimplantation. Vi utförde även protonimplantation efter tillverkning av PiN-dioder som inte uppvisade enhetlig elektroluminescens på grund av skador orsakade av protonimplantation, såsom visas i figur S1 och beskrivits i tidigare studier 37, 38, 39. Därför är glödgning vid 1600 °C efter implantation av Al-joner en nödvändig process för att tillverka anordningar som aktiverar Al-acceptorn, vilket kan reparera skadorna orsakade av protonimplantation, vilket gör att CVC:erna är desamma mellan implanterade och icke-implanterade proton-PiN-dioder. Den omvända strömfrekvensen vid -5 V presenteras också i figur S2, det finns ingen signifikant skillnad mellan dioder med och utan protoninjektion.
Volt-ampere-karakteristik för PiN-dioder med och utan injicerade protoner vid rumstemperatur. Förklaringen anger protondosen.
Spänningsfrekvens vid likström 2,5 A/cm2 för PiN-dioder med injicerade och icke-injicerade protoner. Den streckade linjen motsvarar normalfördelningen.
Figur 3 visar en EL-bild av en PiN-diod med en strömtäthet på 25 A/cm2 efter spänning. Innan den pulserade strömbelastningen applicerades observerades inte diodens mörka områden, såsom visas i figur 3. C2. Emellertid, som visas i figur 3a, observerades flera mörkrandiga områden med ljusa kanter i en PiN-diod utan protonimplantation efter applicering av en elektrisk spänning. Sådana stavformade mörka områden observeras i EL-bilder för 1SSF som sträcker sig från BPD i substratet28,29. Istället observerades några utökade staplingsfel i PiN-dioder med implanterade protoner, såsom visas i figur 3b–d. Med hjälp av röntgentopografi bekräftade vi närvaron av PR som kan röra sig från BPD till substratet vid periferin av kontakterna i PiN-dioden utan protoninjektion (Fig. 4: denna bild utan att ta bort den övre elektroden (fotograferad, PR under elektroderna är inte synlig). Därför motsvarar det mörka området i EL-bilden en utökad 1SSF BPD i substratet. EL-bilder av andra laddade PiN-dioder visas i figur 1 och 2. Videorna S3-S6 med och utan utökade mörka områden (tidsvarierande EL-bilder av PiN-dioder utan protoninjektion och implanterade vid 1014 cm-2) visas också i kompletterande information.
EL-bilder av PiN-dioder vid 25 A/cm2 efter 2 timmars elektrisk stress (a) utan protonimplantation och med implanterade doser av (b) 1012 cm-2, (c) 1014 cm-2 och (d) 1016 cm-2 protoner.
Vi beräknade densiteten för expanderad 1SSF genom att beräkna mörka områden med ljusa kanter i tre PiN-dioder för varje tillstånd, såsom visas i figur 5. Densiteten för expanderad 1SSF minskar med ökande protondos, och även vid en dos på 1012 cm-2 är densiteten för expanderad 1SSF betydligt lägre än i en icke-implanterad PiN-diod.
Ökade densiteter av SF PiN-dioder med och utan protonimplantation efter belastning med en pulserad ström (varje tillstånd inkluderade tre laddade dioder).
Att förkorta bärarens livslängd påverkar också expansionsundertryckningen, och protoninjektion minskar bärarens livslängd32,36. Vi har observerat bärarlivslängder i ett epitaxiellt lager 60 µm tjockt med injicerade protoner på 1014 cm-2. Från den initiala bärarlivslängden, även om implantatet minskar värdet till ~10%, återställer efterföljande glödgning det till ~50%, såsom visas i figur S7. Därför återställs bärarens livslängd, som reducerats på grund av protonimplantation, genom högtemperaturglödgning. Även om en 50% minskning av bärarens livslängd också undertrycker spridningen av staplingsfel, visar I–V-egenskaperna, som vanligtvis är beroende av bärarens livslängd, endast mindre skillnader mellan injicerade och icke-implanterade dioder. Därför tror vi att PD-förankring spelar en roll i att hämma 1SSF-expansion.
Även om SIMS inte detekterade väte efter glödgning vid 1600 °C, vilket rapporterats i tidigare studier, observerade vi effekten av protonimplantation på undertryckandet av 1SSF-expansion, såsom visas i figur 1 och 4.3, 4. Därför tror vi att PD är förankrad av väteatomer med en densitet under detektionsgränsen för SIMS (2 × 1016 cm-3) eller punktdefekter inducerade av implantation. Det bör noteras att vi inte har bekräftat en ökning av motståndet i påslaget tillstånd på grund av förlängning av 1SSF efter en stötströmsbelastning. Detta kan bero på ofullkomliga ohmska kontakter som gjorts med vår process, vilket kommer att elimineras inom en snar framtid.
Sammanfattningsvis utvecklade vi en släckningsmetod för att utöka BPD till 1SSF i 4H-SiC PiN-dioder med hjälp av protonimplantation före tillverkning av komponenterna. Försämringen av I-V-karakteristiken under protonimplantation är obetydlig, särskilt vid en protondos på 1012 cm–2, men effekten av att undertrycka 1SSF-expansionen är signifikant. Även om vi i denna studie tillverkade 10 µm tjocka PiN-dioder med protonimplantation till ett djup av 10 µm, är det fortfarande möjligt att ytterligare optimera implantationsförhållandena och tillämpa dem för att tillverka andra typer av 4H-SiC-komponenter. Ytterligare kostnader för tillverkning av komponenter under protonimplantation bör beaktas, men de kommer att likna de för aluminiumjonimplantation, vilket är den huvudsakliga tillverkningsprocessen för 4H-SiC-kraftkomponenter. Således är protonimplantation före bearbetning av komponenterna en potentiell metod för att tillverka 4H-SiC bipolära kraftkomponenter utan degeneration.
En 4-tums n-typ 4H-SiC-skiva med en epitaxiell skikttjocklek på 10 µm och en donatordopningskoncentration på 1 × 1016 cm–3 användes som prov. Innan anordningen bearbetades implanterades H+-joner i plattan med en accelerationsenergi på 0,95 MeV vid rumstemperatur till ett djup av cirka 10 μm i en normal vinkel mot plattans yta. Under protonimplantationen användes en mask på en platta, och plattan hade sektioner utan och med en protondos på 1012, 1014 eller 1016 cm–2. Därefter implanterades Al-joner med protondoser på 1020 och 1017 cm–3 över hela skivan till ett djup av 0–0,2 µm och 0,2–0,5 µm från ytan, följt av glödgning vid 1600 °C för att bilda en kolkapsling för att bilda ett ap-skikt. -typ. Därefter deponerades en Ni-baksideskontakt på substratsidan, medan en 2,0 mm × 2,0 mm kamformad Ti/Al-framsideskontakt bildad genom fotolitografi och en skalningsprocess deponerades på den epitaxiella skiktsidan. Slutligen utfördes kontaktglödgning vid en temperatur av 700 °C. Efter att ha skurit wafern i chips utförde vi spänningskarakterisering och applicering.
I–V-karakteristiken för de tillverkade PiN-dioderna observerades med hjälp av en HP4155B halvledarparameteranalysator. Som elektrisk spänning introducerades en 10 millisekunders pulserad ström på 212,5 A/cm2 under 2 timmar med en frekvens av 10 pulser/sek. När vi valde en lägre strömtäthet eller frekvens observerade vi inte 1SSF-expansion ens i en PiN-diod utan protoninjektion. Under den applicerade elektriska spänningen är temperaturen hos PiN-dioden cirka 70 °C utan avsiktlig uppvärmning, såsom visas i figur S8. Elektroluminescerande bilder erhölls före och efter elektrisk spänning vid en strömtäthet på 25 A/cm2. Synkrotronreflektionsbetesincidensröntgentopografi med användning av en monokromatisk röntgenstråle (λ = 0,15 nm) vid Aichi Synchrotron Radiation Center, ag-vektorn i BL8S2 är -1-128 eller 11-28 (se ref. 44 för detaljer).
Spänningsfrekvensen vid en framströmtäthet på 2,5 A/cm2 extraheras med ett intervall på 0,5 V i figur 2 enligt CVC för varje tillstånd hos PiN-dioden. Från medelvärdet för spänningen Vave och standardavvikelsen σ för spänningen ritar vi en normalfördelningskurva i form av en streckad linje i figur 2 med hjälp av följande ekvation:
Werner, MR & Fahrner, WR Översikt över material, mikrosensorer, system och enheter för högtemperatur- och tuffa miljötillämpningar. Werner, MR & Fahrner, WR Översikt över material, mikrosensorer, system och enheter för högtemperatur- och tuffa miljötillämpningar.Werner, MR och Farner, WR Översikt över material, mikrosensorer, system och enheter för tillämpningar i höga temperaturer och tuffa miljöer. Werner, MR & Fahrner, WR. Werner, MR & Fahrner, WR Översikt över material, mikrosensorer, system och anordningar för tillämpningar i höga temperaturer och ogynnsamma miljöer.Werner, MR och Farner, WR Översikt över material, mikrosensorer, system och anordningar för tillämpningar vid höga temperaturer och tuffa förhållanden.IEEE Trans. Industriell elektronik. 48, 249–257 (2001).
Kimoto, T. & Cooper, JA Grundläggande principer för kiselkarbidteknik Grundläggande principer för kiselkarbidteknik: Tillväxt, karakterisering, anordningar och tillämpningar Vol. Kimoto, T. & Cooper, JA Grundläggande principer för kiselkarbidteknik Grundläggande principer för kiselkarbidteknik: Tillväxt, karakterisering, anordningar och tillämpningar Vol.Kimoto, T. och Cooper, JA Grunderna i kiselkarbidteknik Grunderna i kiselkarbidteknik: Tillväxt, egenskaper, anordningar och tillämpningar 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 Teknologibas för kol och kisel Teknologibas för kol och kisel: tillväxt, beskrivning, utrustning och tillämpningsvolym.Kimoto, T. och Cooper, J. Grunderna i kiselkarbidteknik Grunderna i kiselkarbidteknik: Tillväxt, egenskaper, utrustning och tillämpningar Vol.252 (Wiley Singapore Pte Ltd, 2014).
Veliadis, V. Storskalig kommersialisering av kiselkarbid: Status quo och hinder som måste övervinnas. alma mater. vetenskapen. Forum 1062, 125–130 (2022).
Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Översikt över termiska förpackningstekniker för kraftelektronik i fordon för dragkraftsändamål. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Översikt över termiska förpackningstekniker för kraftelektronik i fordon för dragkraftsändamål.Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR och Joshi, YK Översikt över termiska förpackningstekniker för kraftelektronik i fordon för dragkraftsändamål. 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 och Joshi, YK Översikt över termisk förpackningsteknik för kraftelektronik i fordon för dragkraftsändamål.J. Electron. Paket. trance. ASME 140, 1-11 (2018).
Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. Utveckling av SiC-tillämpat dragkraftssystem för nästa generations Shinkansen höghastighetståg. Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. Utveckling av SiC-tillämpat dragkraftssystem för nästa generations Shinkansen höghastighetståg.Sato K., Kato H. och Fukushima T. Utveckling av ett tillämpat SiC-dragsystem för nästa generations höghastighetståg från Shinkansen.Sato K., Kato H. och Fukushima T. Utveckling av dragkraftssystem för SiC-applikationer för nästa generations höghastighetståg i Shinkansen. Bilaga IEEJ J. Ind. 9, 453–459 (2020).
Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Utmaningar för att realisera mycket tillförlitliga SiC-kraftkomponenter: Utifrån den nuvarande statusen och problemen med SiC-wafers. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Utmaningar för att realisera mycket tillförlitliga SiC-kraftkomponenter: Utifrån den nuvarande statusen och problemen med SiC-wafers.Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. och Okumura, H. Problem vid implementering av mycket tillförlitliga SiC-kraftkomponenter: med utgångspunkt från det nuvarande tillståndet och problemet med wafer-SiC. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. 实现高可靠性SiC Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Utmaningen att uppnå hög tillförlitlighet i SiC-kraftenheter: från SiC 晶圆的电视和问题设计。Senzaki J, Hayashi S, Yonezawa Y. och Okumura H. Utmaningar i utvecklingen av högtillförlitliga kraftenheter baserade på kiselkarbid: en översikt över status och problem i samband med kiselkarbidskivor.Vid IEEE:s internationella symposium om tillförlitlighetsfysik (IRPS) 2018. (Senzaki, J. et al. red.) 3B.3-1-3B.3-6 (IEEE, 2018).
Kim, D. & Sung, W. Förbättrad kortslutningstålighet för 1,2 kV 4H-SiC MOSFET med hjälp av en djup P-brunn implementerad genom kanaliseringsimplantation. Kim, D. & Sung, W. Förbättrad kortslutningstålighet för 1,2 kV 4H-SiC MOSFET med hjälp av en djup P-brunn implementerad genom kanaliseringsimplantation.Kim, D. och Sung, V. Förbättrad kortslutningsimmunitet för en 1,2 kV 4H-SiC MOSFET med användning av en djup P-brunn implementerad genom kanalimplantation. 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. och Sung, V. Förbättrad kortslutningstolerans för 1,2 kV 4H-SiC MOSFET:er med djupa P-brunnar genom kanalimplantation.IEEE Electronic Devices Lett. 42, 1822–1825 (2021).
Skowronski M. et al. Rekombinationsförstärkt rörelse av defekter i framåtriktade 4H-SiC pn-dioder. J. Application. Physics. 92, 4699–4704 (2002).
Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB Dislokationskonvertering i 4H-kiselkarbidepitaxi. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB Dislokationskonvertering i 4H-kiselkarbidepitaxi.Ha S., Meszkowski P., Skowronski M. och Rowland LB Dislokationstransformation under 4H-kiselkarbidepitaxi. 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, LBDislokationsövergång 4H i kiselkarbidepitaxi.J. Crystal. Tillväxt 244, 257–266 (2002).
Skowronski, M. & Ha, S. Nedbrytning av hexagonala kiselkarbidbaserade bipolära komponenter. Skowronski, M. & Ha, S. Nedbrytning av hexagonala kiselkarbidbaserade bipolära komponenter.Skowronski M. och Ha S. Nedbrytning av hexagonala bipolära anordningar baserade på kiselkarbid. Skowronski, M. & Ha, S. 六方碳化硅基双极器件的降解。 Skowronski M. & Ha S.Skowronski M. och Ha S. Nedbrytning av hexagonala bipolära anordningar baserade på kiselkarbid.J. Tillämpning. fysik 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. och 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. och Ryu S.-H.En ny nedbrytningsmekanism för högspännings-SiC-kraft-MOSFET:er. IEEE Electronic Devices Lett. 28, 587–589 (2007).
Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD Om drivkraften bakom rekombinationsinducerad staplingsförkastningsrörelse i 4H–SiC. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD Om drivkraften bakom rekombinationsinducerad staplingsförkastningsrörelse i 4H-SiC.Caldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ och Hobart, KD Om drivkraften bakom rekombinationsinducerad staplingsförkastningsrörelse i 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, och Hobart, KD, Om drivkraften bakom rekombinationsinducerad staplingsförkastningsrörelse i 4H-SiC.J. Tillämpning. fysik. 108, 044503 (2010).
Iijima, A. & Kimoto, T. Elektronisk energimodell för bildning av enkla Shockley-staplingsförkastningar i 4H-SiC-kristaller. Iijima, A. & Kimoto, T. Elektronisk energimodell för bildning av enkla Shockley-staplingsförkastningar i 4H-SiC-kristaller.Iijima, A. och Kimoto, T. Elektron-energimodell för bildandet av enskilda defekter av Shockley-packning i 4H-SiC-kristaller. 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. Elektronisk energimodell för bildning av enstaka Shockley-staplingsförkastningar i 4H-SiC-kristall.Iijima, A. och Kimoto, T. Elektron-energimodell för bildandet av Shockley-packning med en enda defekt i 4H-SiC-kristaller.J. Tillämpning. fysik 126, 105703 (2019).
Iijima, A. & Kimoto, T. Uppskattning av det kritiska tillståndet för expansion/kontraktion av enskilda Shockley-stackningsfel i 4H-SiC PiN-dioder. Iijima, A. & Kimoto, T. Uppskattning av det kritiska tillståndet för expansion/kontraktion av enskilda Shockley-stackningsfel i 4H-SiC PiN-dioder.Iijima, A. och Kimoto, T. Uppskattning av det kritiska tillståndet för expansion/kompression av enskilda Shockley-packningsdefekter i 4H-SiC PiN-dioder. 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. Uppskattning av expansions-/kontraktionsförhållanden för enskilda Shockley-staplingslager i 4H-SiC PiN-dioder.Iijima, A. och Kimoto, T. Uppskattning av de kritiska förhållandena för expansion/kompression av Shockley-packning med en enda defekt i 4H-SiC PiN-dioder.tillämpningsfysik Wright. 116, 092105 (2020).
Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Kvantbrunnsmodell för bildandet av en enda Shockley-staplingsförkastning i en 4H-SiC-kristall under icke-jämviktsförhållanden. Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Kvantbrunnsmodell för bildandet av en enda Shockley-staplingsförkastning i en 4H-SiC-kristall under icke-jämviktsförhållanden.Mannen Y., Shimada K., Asada K. och Otani N. En kvantbrunnsmodell för bildandet av en enda Shockley-staplingsförkastning i en 4H-SiC-kristall under icke-jämviktsförhållanden.Mannen Y., Shimada K., Asada K. och Otani N. Kvantbrunnsinteraktionsmodell för bildandet av enskilda Shockley-staplingsförkastningar i 4H-SiC-kristaller under icke-jämviktsförhållanden. J. Application. physics. 125, 085705 (2019).
Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Rekombinationsinducerade staplingsfel: Bevis för en generell mekanism i hexagonal SiC. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Rekombinationsinducerade staplingsfel: Bevis för en generell mekanism i hexagonal SiC.Galeckas, A., Linnros, J. och Pirouz, P. Rekombinationsinducerade packningsdefekter: Bevis för en gemensam mekanism i 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. Bevis för den allmänna mekanismen för kompositinduktionsstaplingslager: 六方SiC.Galeckas, A., Linnros, J. och Pirouz, P. Rekombinationsinducerade packningsdefekter: Bevis för en gemensam mekanism i hexagonal SiC.fysik Pastor Wright. 96, 025502 (2006).
Ishikawa, Y., Sudo, M., Yao, Y.-Z., Sugawara, Y. & Kato, M. Expansion av en enda Shockley-staplingsförkastning i ett 4H-SiC (11 2 ¯0) epitaxiellt lager orsakat av elektronstrålebestrålning.Ishikawa, Y., M. Sudo, Y.-Z-strålbestrålning.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. Observation av bärarrekombination i enkla Shockley-staplingsförkastningar och vid partiella dislokationer i 4H-SiC. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Observation av bärarrekombination i enkla Shockley-staplingsförkastningar och vid partiella dislokationer i 4H-SiC.Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. och Kimoto T. Observation av bärarrekombination vid enstaka shockleypackningsdefekter och partiella dislokationer i 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吂 Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. 单Shockley stapling stacking和4H-SiC partiell 位错中载流子去生的可以。Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. och Kimoto T. Observation av bärarrekombination vid enstaka shockleypackningsdefekter och partiella dislokationer i 4H-SiC.J. Tillämpning. fysik 124, 095702 (2018).
Kimoto, T. & Watanabe, H. Defektteknik i SiC-teknik för högspänningsenheter. Kimoto, T. & Watanabe, H. Defektteknik i SiC-teknik för högspänningsenheter.Kimoto, T. och Watanabe, H. Utveckling av defekter i SiC-teknik för högspänningsenheter. 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. Defektteknik i SiC-teknik för högspänningsenheter.Kimoto, T. och Watanabe, H. Utveckling av defekter i SiC-teknik för högspänningsenheter.tillämpningsfysik Express 13, 120101 (2020).
Zhang, Z. & Sudarshan, TS Basalplansdislokationsfri epitaxi av kiselkarbid. Zhang, Z. & Sudarshan, TS Basalplansdislokationsfri epitaxi av kiselkarbid.Zhang Z. och Sudarshan TS Dislokationsfri epitaxi av kiselkarbid i basalplanet. Zhang, Z. & Sudarshan, TS 碳化硅基面无位错外延. Zhang, Z. och Sudarshan, TSZhang Z. och Sudarshan TS Dislokationsfri epitaxi av kiselkarbidbasalplan.påstående. fysik. Wright. 87, 151913 (2005).
Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS Mekanism för att eliminera basalplansdislokationer i SiC-tunnfilmer genom epitaxi på ett etsat substrat. Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS Mekanism för att eliminera basalplansdislokationer i SiC-tunnfilmer genom epitaxi på ett etsat substrat.Zhang Z., Moulton E. och Sudarshan TS Mekanism för eliminering av basplansdislokationer i SiC-tunnfilmer genom epitaxi på ett etsat substrat. 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 Mekanismen för eliminering av SiC-tunnfilm genom etsning av substratet.Zhang Z., Moulton E. och Sudarshan TS Mekanism för eliminering av basplansdislokationer i SiC-tunnfilmer genom epitaxi på etsade substrat.tillämpningsfysik Wright. 89, 081910 (2006).
Shtalbush RE et al. Tillväxtavbrott leder till en minskning av basalplansdislokationer under 4H-SiC-epitaxi. statement. Physics. Wright. 94, 041916 (2009).
Zhang, X. & Tsuchida, H. Omvandling av basalplansdislokationer till gängkantsdislokationer i 4H-SiC-epilager genom högtemperaturglödgning. Zhang, X. & Tsuchida, H. Omvandling av basalplansdislokationer till gängkantsdislokationer i 4H-SiC-epilager genom högtemperaturglödgning.Zhang, X. och Tsuchida, H. Transformation av basalplansdislokationer till gängkantsdislokationer i 4H-SiC epitaxiella lager genom högtemperaturglödgning. 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. och Tsuchida, H. Transformation av basplansdislokationer till filamentkantdislokationer i 4H-SiC epitaxiella lager genom högtemperaturglödgning.J. Tillämpning. fysik. 111, 123512 (2012).
Song, H. & Sudarshan, TS Basalplansdislokationskonvertering nära epilager/substrat-gränssnittet vid epitaxiell tillväxt av 4° off-axis 4H-SiC. Song, H. & Sudarshan, TS Basalplansdislokationskonvertering nära epilager/substrat-gränssnittet vid epitaxiell tillväxt av 4° off-axis 4H-SiC.Song, H. och Sudarshan, TS Transformation av basala plandislokationer nära gränssnittet mellan epitaxialskiktet och substratet under epitaxial tillväxt utanför axeln av 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 Song, H. och Sudarshan, TSPlan dislokationsövergång av substratet nära gränsen mellan epitaxialskiktet och substratet under epitaxiell tillväxt av 4H-SiC utanför 4°-axeln.J. Crystal. Tillväxt 371, 94–101 (2013).
Konishi, K. et al. Vid hög ström omvandlas utbredningen av basalplansdislokationens staplingsfel i 4H-SiC epitaxiella lager till filamentkantdislokationer. J. Application. physics. 114, 014504 (2013).
Konishi, K. et al. Utforma epitaxiella lager för bipolära icke-nedbrytbara SiC MOSFET:er genom att detektera utökade staplingsfelkärnbildningsställen i operationell röntgentopografisk analys. AIP Advanced 12, 035310 (2022).
Lin, S. et al. Inverkan av basalplanets dislokationsstruktur på utbredningen av ett enda Shockley-typ staplingsfel under framströmsavklingning av 4H-SiC-pindioder. Japan. J. Application. physics. 57, 04FR07 (2018).
Tahara, T., et al. Den korta livslängden för minoritetsbärare i kväverika 4H-SiC-epilager används för att undertrycka staplingsfel i PiN-dioder. J. Application. physics. 120, 115101 (2016).
Tahara, T. et al. Beroende av injicerad bärvågskoncentration för utbredning av enstaka Shockley-stackningsfel i 4H-SiC PiN-dioder. J. Application. Physics 123, 025707 (2018).
Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Mikroskopiskt FCA-system för djupupplöst mätning av bärarlivstid i SiC. Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Mikroskopiskt FCA-system för djupupplöst mätning av bärarlivstid i SiC.Mei, S., Tawara, T., Tsuchida, H. och Kato, M. FCA-mikroskopiskt system för djupupplösta mätningar av bärarlivstid i kiselkarbid. 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. För SiC medeldjup 分辨载流子livstidsmätning的月微FCA-system。Mei S., Tawara T., Tsuchida H. och Kato M. Mikro-FCA-system för djupupplösta mätningar av bärarlivstid i kiselkarbid.Alma Mater Science Forum 924, 269–272 (2018).
Hirayama, T. et al. Djupfördelningen av bärarlivslängder i tjocka 4H-SiC epitaxiella lager mättes icke-destruktivt med hjälp av tidsupplösningen för fri bärarabsorption och korsat ljus. Switch to science. meter. 91, 123902 (2020).
Publiceringstid: 6 november 2022
