การยับยั้งการแพร่กระจายของข้อบกพร่องการเรียงซ้อนในไดโอด 4H-SiC PiN โดยใช้การฝังโปรตอนเพื่อกำจัดความเสื่อมสภาพแบบไบโพลาร์

ขอบคุณที่เข้าชม Nature.com เบราว์เซอร์ที่คุณใช้อยู่มีการรองรับ CSS อย่างจำกัด เพื่อประสบการณ์การใช้งานที่ดีที่สุด เราขอแนะนำให้คุณใช้เบราว์เซอร์เวอร์ชันล่าสุด (หรือปิดโหมดความเข้ากันได้ใน Internet Explorer) ในระหว่างนี้ เพื่อให้มั่นใจว่าเว็บไซต์จะยังคงได้รับการสนับสนุนต่อไป เราจะแสดงผลเว็บไซต์โดยไม่มีสไตล์และ JavaScript
4H-SiC ได้ถูกนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ในฐานะวัสดุสำหรับอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลัง อย่างไรก็ตาม ความน่าเชื่อถือในระยะยาวของอุปกรณ์ 4H-SiC เป็นอุปสรรคต่อการใช้งานอย่างกว้างขวาง และปัญหาความน่าเชื่อถือที่สำคัญที่สุดของอุปกรณ์ 4H-SiC คือการเสื่อมสภาพแบบไบโพลาร์ การเสื่อมสภาพนี้เกิดจากการแพร่กระจายของข้อบกพร่องการเรียงซ้อนแบบช็อกลีย์เดี่ยว (1SSF) ของความคลาดเคลื่อนระนาบฐานในผลึก 4H-SiC ในที่นี้ เราเสนอวิธีการยับยั้งการขยายตัวของ 1SSF โดยการฝังโปรตอนลงบนเวเฟอร์เอพิแทกเซียล 4H-SiC ไดโอด PiN ที่ผลิตบนเวเฟอร์ที่มีการฝังโปรตอนแสดงลักษณะกระแส-แรงดันเช่นเดียวกับไดโอดที่ไม่มีการฝังโปรตอน ในทางตรงกันข้าม การขยายตัวของ 1SSF ถูกยับยั้งอย่างมีประสิทธิภาพในไดโอด PiN ที่ฝังโปรตอน ดังนั้น การฝังโปรตอนลงในแผ่นเวเฟอร์เอพิแท็กเซียล 4H-SiC จึงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเสื่อมสภาพแบบไบโพลาร์ของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลัง 4H-SiC ในขณะที่ยังคงรักษาประสิทธิภาพของอุปกรณ์ไว้ได้ ผลลัพธ์นี้มีส่วนช่วยในการพัฒนาอุปกรณ์ 4H-SiC ที่มีความน่าเชื่อถือสูง
ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์สำหรับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูงและความถี่สูงที่สามารถทำงานได้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง¹ มีโพลีไทป์ของ SiC หลายชนิด โดย 4H-SiC มีคุณสมบัติทางกายภาพของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ยอดเยี่ยม เช่น ความคล่องตัวของอิเล็กตรอนสูงและสนามไฟฟ้าที่ทำให้เกิดการแตกตัวสูง² ปัจจุบันแผ่นเวเฟอร์ 4H-SiC ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 นิ้วกำลังได้รับการผลิตเชิงพาณิชย์และใช้ในการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูงจำนวนมาก³ ระบบขับเคลื่อนสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าและรถไฟถูกผลิตขึ้นโดยใช้อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูง 4H-SiC^4.5 อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ 4H-SiC ยังคงประสบปัญหาด้านความน่าเชื่อถือในระยะยาว เช่น การแตกตัวของไดอิเล็กทริกหรือความน่าเชื่อถือในการลัดวงจร^6,7 ซึ่งหนึ่งในปัญหาด้านความน่าเชื่อถือที่สำคัญที่สุดคือการเสื่อมสภาพแบบไบโพลาร์^2,8,9,10,11 การเสื่อมสภาพแบบไบโพลาร์นี้ถูกค้นพบเมื่อกว่า 20 ปีที่แล้วและเป็นปัญหาในการผลิตอุปกรณ์ SiC มานานแล้ว
การเสื่อมสภาพแบบไบโพลาร์เกิดจากข้อบกพร่องแบบ Shockley stack เดี่ยว (1SSF) ในผลึก 4H-SiC ที่มีดิสโลเคชันระนาบฐาน (BPD) ซึ่งแพร่กระจายโดยการเลื่อนดิสโลเคชันที่เพิ่มประสิทธิภาพการรวมตัวใหม่ (REDG)12,13,14,15,16,17,18,19 ดังนั้น หากการขยายตัวของ BPD ถูกยับยั้งให้เหลือเพียง 1SSF อุปกรณ์ไฟฟ้า 4H-SiC ก็สามารถผลิตได้โดยไม่มีการเสื่อมสภาพแบบไบโพลาร์ มีการรายงานวิธีการหลายวิธีในการยับยั้งการแพร่กระจายของ BPD เช่น การเปลี่ยน BPD เป็นดิสโลเคชันขอบเกลียว (TED) 20,21,22,23,24 ในเวเฟอร์ SiC แบบเอพิแทกเซียรุ่นล่าสุด BPD ส่วนใหญ่จะอยู่ในซับสเตรตและไม่ได้อยู่ในชั้นเอพิแทกเซียเนื่องจากการเปลี่ยน BPD เป็น TED ในช่วงเริ่มต้นของการเจริญเติบโตแบบเอพิแทกเซีย ดังนั้น ปัญหาที่เหลืออยู่ของการเสื่อมสภาพแบบไบโพลาร์คือการกระจายตัวของ BPD ในซับสเตรต 25,26,27 มีการเสนอให้แทรก “ชั้นเสริมแรงคอมโพสิต” ระหว่างชั้นดริฟต์และพื้นผิวเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการยับยั้งการขยายตัวของ BPD ในพื้นผิว28, 29, 30, 31 ชั้นนี้จะเพิ่มโอกาสในการเกิดการรวมตัวกันใหม่ของคู่อิเล็กตรอน-โฮลในชั้นเอพิแทกเซียลและพื้นผิว SiC การลดจำนวนคู่อิเล็กตรอน-โฮลจะลดแรงผลักดันของ REDG ไปสู่ ​​BPD ในพื้นผิว ดังนั้นชั้นเสริมแรงคอมโพสิตจึงสามารถยับยั้งการเสื่อมสภาพแบบไบโพลาร์ได้ ควรสังเกตว่าการแทรกชั้นดังกล่าวทำให้เกิดต้นทุนเพิ่มเติมในการผลิตเวเฟอร์ และหากไม่มีการแทรกชั้นดังกล่าว การลดจำนวนคู่อิเล็กตรอน-โฮลโดยการควบคุมอายุการใช้งานของตัวพาเพียงอย่างเดียวนั้นทำได้ยาก ดังนั้นจึงยังมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องพัฒนาวิธีการยับยั้งอื่นๆ เพื่อให้ได้ความสมดุลที่ดีขึ้นระหว่างต้นทุนการผลิตอุปกรณ์และผลผลิต
เนื่องจากการขยาย BPD ไปยัง 1SSF จำเป็นต้องมีการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชันบางส่วน (PDs) การตรึง PD จึงเป็นแนวทางที่มีแนวโน้มที่ดีในการยับยั้งการเสื่อมสภาพแบบไบโพลาร์ แม้ว่าจะมีการรายงานการตรึง PD ด้วยสิ่งเจือปนโลหะแล้ว แต่ FPD ในพื้นผิว 4H-SiC นั้นอยู่ห่างจากพื้นผิวของชั้นเอพิแทกเซียลมากกว่า 5 ไมโครเมตร นอกจากนี้ เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ของโลหะใดๆ ใน SiC นั้นน้อยมาก จึงเป็นเรื่องยากที่สิ่งเจือปนโลหะจะแพร่เข้าไปในพื้นผิว34 เนื่องจากมวลอะตอมของโลหะค่อนข้างมาก การฝังไอออนของโลหะจึงทำได้ยากเช่นกัน ในทางตรงกันข้าม ในกรณีของไฮโดรเจน ซึ่งเป็นธาตุที่เบาที่สุด ไอออน (โปรตอน) สามารถฝังเข้าไปใน 4H-SiC ได้ลึกกว่า 10 ไมโครเมตรโดยใช้เครื่องเร่งอนุภาคระดับ MeV ดังนั้น หากการฝังโปรตอนส่งผลต่อการตรึง PD ก็สามารถนำมาใช้เพื่อยับยั้งการแพร่กระจายของ BPD ในพื้นผิวได้ อย่างไรก็ตาม การฝังโปรตอนอาจทำให้ 4H-SiC เสียหายและส่งผลให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ลดลง37,38,39,40
เพื่อเอาชนะปัญหาการเสื่อมสภาพของอุปกรณ์อันเนื่องมาจากการฝังโปรตอน จึงใช้การอบชุบด้วยความร้อนสูงเพื่อซ่อมแซมความเสียหาย คล้ายกับวิธีการอบชุบที่ใช้กันทั่วไปหลังจากการฝังไอออนตัวรับในกระบวนการผลิตอุปกรณ์1, 40, 41, 42 แม้ว่าสเปกโทรเมตรีมวลไอออนรอง (SIMS)43 จะรายงานการแพร่กระจายของไฮโดรเจนเนื่องจากการอบชุบด้วยความร้อนสูง แต่ก็เป็นไปได้ว่าความหนาแน่นของอะตอมไฮโดรเจนใกล้กับ FD เพียงอย่างเดียวอาจไม่เพียงพอที่จะตรวจจับการตรึงของ PR โดยใช้ SIMS ดังนั้น ในการศึกษาครั้งนี้ เราจึงฝังโปรตอนลงในเวเฟอร์เอพิแทกเซียล 4H-SiC ก่อนกระบวนการผลิตอุปกรณ์ ซึ่งรวมถึงการอบชุบด้วยความร้อนสูง เราใช้ไดโอด PiN เป็นโครงสร้างอุปกรณ์ทดลองและผลิตบนเวเฟอร์เอพิแทกเซียล 4H-SiC ที่ฝังโปรตอนแล้ว จากนั้นเราสังเกตลักษณะโวลต์-แอมแปร์เพื่อศึกษาการเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพของอุปกรณ์เนื่องจากการฉีดโปรตอน ต่อมา เราสังเกตการขยายตัวของ 1SSF ในภาพอิเล็กโทรลูมิเนสเซนซ์ (EL) หลังจากจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับไดโอด PiN สุดท้าย เรายืนยันผลของการฉีดโปรตอนในการยับยั้งการขยายตัวของ 1SSF
รูปที่ 1 แสดงลักษณะความสัมพันธ์ระหว่างกระแสและแรงดัน (CVC) ของไดโอด PiN ที่อุณหภูมิห้อง ในบริเวณที่มีและไม่มีการฝังโปรตอนก่อนการฉีดกระแสแบบพัลส์ ไดโอด PiN ที่มีการฝังโปรตอนแสดงลักษณะการเรียงกระแสคล้ายกับไดโอดที่ไม่มีการฝังโปรตอน แม้ว่าลักษณะความสัมพันธ์ระหว่างกระแสและแรงดัน (IV) จะเหมือนกันก็ตาม เพื่อแสดงความแตกต่างระหว่างสภาวะการฝังโปรตอน เราได้พล็อตความถี่ของแรงดันที่ความหนาแน่นกระแสไปข้างหน้า 2.5 A/cm2 (เทียบเท่ากับ 100 mA) เป็นกราฟทางสถิติ ดังแสดงในรูปที่ 2 เส้นโค้งที่ประมาณด้วยการกระจายแบบปกติแสดงด้วยเส้นประ จากจุดสูงสุดของเส้นโค้ง จะเห็นได้ว่าความต้านทานขณะเปิดเพิ่มขึ้นเล็กน้อยที่ปริมาณโปรตอน 1014 และ 1016 cm-2 ในขณะที่ไดโอด PiN ที่มีปริมาณโปรตอน 1012 cm-2 แสดงลักษณะเกือบเหมือนกับไดโอดที่ไม่มีการฝังโปรตอน นอกจากนี้ เรายังทำการปลูกถ่ายโปรตอนหลังจากการสร้างไดโอด PiN ที่ไม่แสดงการเปล่งแสงไฟฟ้าที่สม่ำเสมอเนื่องจากความเสียหายที่เกิดจากการปลูกถ่ายโปรตอนดังแสดงในรูปที่ S1 ตามที่อธิบายไว้ในการศึกษาครั้งก่อน37,38,39 ดังนั้น การอบที่อุณหภูมิ 1600 °C หลังจากการปลูกถ่ายไอออน Al จึงเป็นกระบวนการที่จำเป็นในการสร้างอุปกรณ์เพื่อกระตุ้นตัวรับ Al ซึ่งสามารถซ่อมแซมความเสียหายที่เกิดจากการปลูกถ่ายโปรตอน ทำให้ค่า CVC เท่ากันระหว่างไดโอด PiN ที่มีการปลูกถ่ายโปรตอนและไม่มีการปลูกถ่ายโปรตอน ความถี่กระแสย้อนกลับที่ -5 V ก็แสดงอยู่ในรูปที่ S2 เช่นกัน โดยไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างไดโอดที่มีและไม่มีการฉีดโปรตอน
ลักษณะความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันและกระแสไฟฟ้าของไดโอด PiN ทั้งแบบที่มีและไม่มีการฉีดโปรตอนที่อุณหภูมิห้อง คำอธิบายภาพแสดงปริมาณของโปรตอนที่ฉีดเข้าไป
ความถี่ของแรงดันไฟฟ้าที่กระแสตรง 2.5 A/cm² สำหรับไดโอด PiN ที่มีการฉีดโปรตอนและไม่มีการฉีดโปรตอน เส้นประแสดงถึงการกระจายแบบปกติ
ภาพที่ 3 แสดงภาพ EL ของไดโอด PiN ที่มีความหนาแน่นกระแส 25 A/cm2 หลังจากจ่ายแรงดันไฟฟ้า ก่อนที่จะใช้โหลดกระแสพัลส์ ไม่พบพื้นที่มืดในไดโอด ดังแสดงในภาพที่ 3 C2 อย่างไรก็ตาม ดังแสดงในภาพที่ 3a ในไดโอด PiN ที่ไม่มีการฝังโปรตอน พบพื้นที่มืดเป็นแถบหลายแถบที่มีขอบสว่างหลังจากจ่ายแรงดันไฟฟ้า พื้นที่มืดรูปแท่งดังกล่าวพบได้ในภาพ EL สำหรับ 1SSF ที่ขยายจาก BPD ในซับสเตรต28,29 ในทางกลับกัน พบข้อบกพร่องการเรียงซ้อนที่ขยายออกไปในไดโอด PiN ที่มีการฝังโปรตอน ดังแสดงในภาพที่ 3b–d จากการใช้เทคนิคเอกซเรย์โทโพกราฟี เราได้ยืนยันการมีอยู่ของ PR ที่สามารถเคลื่อนที่จาก BPD ไปยังพื้นผิวที่บริเวณรอบนอกของหน้าสัมผัสในไดโอด PiN โดยไม่ต้องฉีดโปรตอน (รูปที่ 4: ภาพนี้โดยไม่ต้องถอดอิเล็กโทรดด้านบนออก (ถ่ายภาพแล้ว ไม่เห็น PR ใต้อิเล็กโทรด)) ดังนั้น บริเวณสีเข้มในภาพ EL จึงสอดคล้องกับ BPD 1SSF ที่ขยายตัวในพื้นผิว ภาพ EL ของไดโอด PiN ที่บรรจุสารอื่นๆ แสดงในรูปที่ 1 และ 2 วิดีโอ S3-S6 ที่มีและไม่มีบริเวณสีเข้มที่ขยายตัว (ภาพ EL ที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาของไดโอด PiN โดยไม่ต้องฉีดโปรตอนและฝังที่ 1014 cm-2) ก็แสดงอยู่ในข้อมูลเพิ่มเติมด้วย
ภาพ EL ของไดโอด PiN ที่ 25 A/cm2 หลังจากได้รับความเครียดทางไฟฟ้าเป็นเวลา 2 ชั่วโมง (a) โดยไม่มีการฝังโปรตอน และด้วยการฝังโปรตอนในปริมาณ (b) 1012 cm-2, (c) 1014 cm-2 และ (d) 1016 cm-2
เราคำนวณความหนาแน่นของ 1SSF ที่ขยายตัวโดยการคำนวณพื้นที่มืดที่มีขอบสว่างในไดโอด PiN สามตัวสำหรับแต่ละสภาวะ ดังแสดงในรูปที่ 5 ความหนาแน่นของ 1SSF ที่ขยายตัวลดลงเมื่อปริมาณโปรตอนเพิ่มขึ้น และแม้ที่ปริมาณ 10¹² cm⁻² ความหนาแน่นของ 1SSF ที่ขยายตัวก็ยังต่ำกว่าในไดโอด PiN ที่ไม่ได้ฝังโปรตอนอย่างมีนัยสำคัญ
ความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้นของไดโอด SF PiN ทั้งแบบที่มีและไม่มีการฝังโปรตอนหลังจากโหลดด้วยกระแสพัลส์ (แต่ละสถานะประกอบด้วยไดโอดที่โหลดแล้วสามตัว)
การลดอายุการใช้งานของตัวนำยังส่งผลต่อการยับยั้งการขยายตัว และการฉีดโปรตอนจะลดอายุการใช้งานของตัวนำลง32,36 เราได้สังเกตอายุการใช้งานของตัวนำในชั้นเอพิแทกเซียลหนา 60 µm ที่มีการฉีดโปรตอน 1014 cm-2 จากอายุการใช้งานของตัวนำเริ่มต้น แม้ว่าการฝังจะลดค่าลงเหลือประมาณ 10% แต่การอบชุบความร้อนในภายหลังจะคืนค่ากลับมาเป็นประมาณ 50% ดังแสดงในรูปที่ S7 ดังนั้น อายุการใช้งานของตัวนำที่ลดลงเนื่องจากการฝังโปรตอนจึงได้รับการฟื้นฟูโดยการอบชุบความร้อนที่อุณหภูมิสูง แม้ว่าการลดอายุการใช้งานของตัวนำลง 50% จะช่วยยับยั้งการแพร่กระจายของข้อบกพร่องแบบเรียงซ้อน แต่ลักษณะ I–V ซึ่งโดยทั่วไปขึ้นอยู่กับอายุการใช้งานของตัวนำ แสดงให้เห็นความแตกต่างเพียงเล็กน้อยระหว่างไดโอดที่ฉีดและไม่ฉีด ดังนั้น เราเชื่อว่าการยึด PD มีบทบาทในการยับยั้งการขยายตัวของ 1SSF
แม้ว่า SIMS จะตรวจไม่พบไฮโดรเจนหลังจากอบที่อุณหภูมิ 1600°C ดังที่รายงานไว้ในงานวิจัยก่อนหน้านี้ แต่เราสังเกตเห็นผลของการฝังโปรตอนในการยับยั้งการขยายตัวของ 1SSF ดังแสดงในรูปที่ 1 และ 4 3, 4 ดังนั้น เราเชื่อว่า PD ถูกยึดไว้ด้วยอะตอมไฮโดรเจนที่มีความหนาแน่นต่ำกว่าขีดจำกัดการตรวจจับของ SIMS (2 × 1016 cm-3) หรือจุดบกพร่องที่เกิดจากการฝัง ควรสังเกตว่าเรายังไม่ยืนยันการเพิ่มขึ้นของความต้านทานในสถานะเปิดเนื่องจากการยืดตัวของ 1SSF หลังจากโหลดกระแสไฟกระชาก นี่อาจเกิดจากหน้าสัมผัสโอห์มิกที่ไม่สมบูรณ์ที่ทำโดยใช้กระบวนการของเรา ซึ่งจะได้รับการแก้ไขในอนาคตอันใกล้นี้
โดยสรุป เราได้พัฒนาวิธีการดับปรากฏการณ์เพื่อขยาย BPD ไปสู่ ​​1SSF ในไดโอด 4H-SiC PiN โดยใช้การฝังโปรตอนก่อนการผลิตอุปกรณ์ การเสื่อมสภาพของคุณลักษณะ I–V ระหว่างการฝังโปรตอนนั้นไม่มีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ปริมาณโปรตอน 10¹² cm⁻² แต่ผลของการยับยั้งการขยายตัวของ 1SSF นั้นมีนัยสำคัญ แม้ว่าในการศึกษาครั้งนี้เราได้ผลิตไดโอด PiN หนา 10 µm ด้วยการฝังโปรตอนที่ความลึก 10 µm แต่ก็ยังสามารถปรับเงื่อนไขการฝังให้เหมาะสมยิ่งขึ้นและนำไปใช้ในการผลิตอุปกรณ์ 4H-SiC ประเภทอื่นได้ ต้นทุนเพิ่มเติมสำหรับการผลิตอุปกรณ์ระหว่างการฝังโปรตอนควรได้รับการพิจารณา แต่จะใกล้เคียงกับต้นทุนสำหรับการฝังไอออนอะลูมิเนียม ซึ่งเป็นกระบวนการผลิตหลักสำหรับอุปกรณ์กำลังไฟฟ้า 4H-SiC ดังนั้น การฝังโปรตอนก่อนการประมวลผลอุปกรณ์จึงเป็นวิธีการที่มีศักยภาพในการผลิตอุปกรณ์กำลังไฟฟ้าแบบไบโพลาร์ 4H-SiC โดยไม่เกิดการเสื่อมสภาพ
ใช้เวเฟอร์ 4H-SiC ชนิด n-type ขนาด 4 นิ้ว ที่มีความหนาของชั้นเอพิแทกเซียล 10 µm และความเข้มข้นของการเจือสารผู้ให้ (donor doping concentration) 1 × 10¹⁶ cm⁻³ เป็นตัวอย่าง ก่อนการประมวลผลอุปกรณ์ ไอออน H⁺ ถูกฝังลงในแผ่นด้วยพลังงานเร่ง 0.95 MeV ที่อุณหภูมิห้องจนถึงความลึกประมาณ 10 μm ในมุมตั้งฉากกับพื้นผิวแผ่น ในระหว่างการฝังโปรตอน ได้มีการใช้มาสก์บนแผ่น และแผ่นนั้นมีส่วนที่ไม่มีและมีปริมาณโปรตอน 10¹², 10¹⁴ หรือ 10¹⁶ cm⁻² จากนั้น ไอออน Al ที่มีปริมาณโปรตอน 10²⁰ และ 10¹⁷ cm⁻³ ถูกฝังลงบนเวเฟอร์ทั้งหมดที่ความลึก 0–0.2 µm และ 0.2–0.5 µm จากพื้นผิว ตามด้วยการอบที่อุณหภูมิ 1600°C เพื่อสร้างชั้นคาร์บอนปกคลุมเพื่อสร้างชั้นเอพิแทกเซียลชนิด p-type ต่อมา มีการเคลือบหน้าสัมผัส Ni ด้านหลังลงบนด้านซับสเตรต ในขณะที่หน้าสัมผัส Ti/Al ด้านหน้าแบบหวีขนาด 2.0 มม. × 2.0 มม. ที่สร้างขึ้นโดยกระบวนการโฟโตลิโทกราฟีและการลอกถูกเคลือบลงบนด้านชั้นเอพิแทกเซียล สุดท้าย ทำการอบหน้าสัมผัสที่อุณหภูมิ 700 °C หลังจากตัดเวเฟอร์เป็นชิปแล้ว เราได้ทำการวิเคราะห์ลักษณะความเค้นและการประยุกต์ใช้งาน
ลักษณะ I–V ของไดโอด PiN ที่ผลิตขึ้นนั้นถูกสังเกตโดยใช้เครื่องวิเคราะห์พารามิเตอร์เซมิคอนดักเตอร์ HP4155B เพื่อทดสอบความเครียดทางไฟฟ้า ได้มีการป้อนกระแสพัลส์ 10 มิลลิวินาที ที่ 212.5 A/cm2 เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ที่ความถี่ 10 พัลส์/วินาที เมื่อเราเลือกความหนาแน่นกระแสหรือความถี่ที่ต่ำกว่า เราไม่พบการขยายตัวของ 1SSF แม้ในไดโอด PiN ที่ไม่มีการฉีดโปรตอน ระหว่างการป้อนแรงดันไฟฟ้า อุณหภูมิของไดโอด PiN อยู่ที่ประมาณ 70°C โดยไม่มีการให้ความร้อนโดยเจตนา ดังแสดงในรูปที่ S8 ภาพอิเล็กโทรลูมิเนสเซนต์ถูกถ่ายก่อนและหลังความเครียดทางไฟฟ้าที่ความหนาแน่นกระแส 25 A/cm2 การถ่ายภาพรังสีเอกซ์แบบสะท้อนตกกระทบเฉียงโดยใช้ลำแสงรังสีเอกซ์แบบโมโนโครมาติก (λ = 0.15 nm) ที่ศูนย์รังสีซินโครตรอนไอจิ เวกเตอร์ ag ใน BL8S2 คือ -1-128 หรือ 11-28 (ดูรายละเอียดในเอกสารอ้างอิง 44) )
ความถี่ของแรงดันไฟฟ้าที่ความหนาแน่นกระแสตรง 2.5 A/cm2 ถูกดึงออกมาโดยมีช่วงห่าง 0.5 V ในรูปที่ 2 ตาม CVC ของแต่ละสถานะของไดโอด PiN จากค่าเฉลี่ยของความเค้น Vave และค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน σ ของความเค้น เราสร้างเส้นโค้งการกระจายแบบปกติในรูปแบบเส้นประในรูปที่ 2 โดยใช้สมการต่อไปนี้:
Werner, MR & Fahrner, WR บทวิจารณ์เกี่ยวกับวัสดุ ไมโครเซนเซอร์ ระบบ และอุปกรณ์สำหรับการใช้งานในอุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมที่รุนแรง Werner, MR & Fahrner, WR บทวิจารณ์เกี่ยวกับวัสดุ ไมโครเซนเซอร์ ระบบ และอุปกรณ์สำหรับการใช้งานในอุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเวอร์เนอร์, เอ็มอาร์ และ ฟาร์เนอร์, ดับเบิลยูอาร์ ภาพรวมของวัสดุ ไมโครเซนเซอร์ ระบบ และอุปกรณ์สำหรับการใช้งานในอุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมที่รุนแรง Werner, MR & Fahrner, WR 对用于高温和恶劣环境应用的材料、微传感器、系统和设备的评论。 Werner, MR & Fahrner, WR บทวิจารณ์วัสดุ ไมโครเซนเซอร์ ระบบ และอุปกรณ์สำหรับการใช้งานในอุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยเวอร์เนอร์, เอ็มอาร์ และ ฟาร์เนอร์, ดับเบิลยูอาร์ ภาพรวมของวัสดุ ไมโครเซนเซอร์ ระบบ และอุปกรณ์สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงและสภาวะรุนแรงIEEE Trans. Industrial electronics. 48, 249–257 (2001).
Kimoto, T. & Cooper, JA พื้นฐานของเทคโนโลยีซิลิคอนคาร์ไบด์ พื้นฐานของเทคโนโลยีซิลิคอนคาร์ไบด์: การเจริญเติบโต การวิเคราะห์คุณสมบัติ อุปกรณ์ และการใช้งาน Vol. Kimoto, T. & Cooper, JA พื้นฐานของเทคโนโลยีซิลิคอนคาร์ไบด์ พื้นฐานของเทคโนโลยีซิลิคอนคาร์ไบด์: การเจริญเติบโต การวิเคราะห์คุณสมบัติ อุปกรณ์ และการใช้งาน Vol.Kimoto, T. และ Cooper, JA พื้นฐานของเทคโนโลยีซิลิคอนคาร์ไบด์ พื้นฐานของเทคโนโลยีซิลิคอนคาร์ไบด์: การเจริญเติบโต คุณลักษณะ อุปกรณ์ และการใช้งาน เล่มที่ 1 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 ฐานเทคโนโลยีคาร์บอน-ซิลิคอน ฐานเทคโนโลยีคาร์บอน-ซิลิคอน: การเติบโต คำอธิบาย อุปกรณ์ และปริมาณการใช้งานKimoto, T. และ Cooper, J. พื้นฐานของเทคโนโลยีซิลิคอนคาร์ไบด์ พื้นฐานของเทคโนโลยีซิลิคอนคาร์ไบด์: การเจริญเติบโต คุณลักษณะ อุปกรณ์ และการใช้งาน เล่มที่ 1252 (Wiley Singapore Pte Ltd, 2014).
Veliadis, V. การนำ SiC ไปใช้ในเชิงพาณิชย์ในวงกว้าง: สถานการณ์ปัจจุบันและอุปสรรคที่ต้องเอาชนะ วารสารวิชาการ 1062, 125–130 (2022)
Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR และ Joshi, YK การทบทวนเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ระบายความร้อนสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังยานยนต์เพื่อวัตถุประสงค์ในการขับเคลื่อน Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR และ Joshi, YK การทบทวนเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ระบายความร้อนสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังยานยนต์เพื่อวัตถุประสงค์ในการขับเคลื่อนBroughton, J., Smet, V., Tummala, RR และ Joshi, YK ภาพรวมของเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ระบายความร้อนสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังยานยนต์เพื่อวัตถุประสงค์ในการขับเคลื่อน 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。 โบรห์ตัน เจ. สเม็ต วี. ทัมมาลา RR และโจชิ วายเคBroughton, J., Smet, V., Tummala, RR และ Joshi, YK ภาพรวมของเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ระบายความร้อนสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังยานยนต์เพื่อวัตถุประสงค์ในการขับเคลื่อนJ. Electron. Package. trance. ASME 140, 1-11 (2018).
Sato, K., Kato, H. และ Fukushima, T. การพัฒนาระบบขับเคลื่อนประยุกต์ใช้ SiC สำหรับรถไฟความเร็วสูงชินคันเซ็นรุ่นต่อไป Sato, K., Kato, H. และ Fukushima, T. การพัฒนาระบบขับเคลื่อนประยุกต์ใช้ SiC สำหรับรถไฟความเร็วสูงชินคันเซ็นรุ่นต่อไปSato K., Kato H. และ Fukushima T. การพัฒนาระบบขับเคลื่อน SiC ประยุกต์สำหรับรถไฟชินคันเซ็นความเร็วสูงรุ่นต่อไปSato K., Kato H. และ Fukushima T. การพัฒนาระบบขับเคลื่อนสำหรับการใช้งาน SiC สำหรับรถไฟชินคันเซ็นความเร็วสูงรุ่นต่อไป ภาคผนวก IEEJ J. Ind. 9, 453–459 (2020)
Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. และ Okumura, H. ความท้าทายในการสร้างอุปกรณ์ไฟฟ้า SiC ที่มีความน่าเชื่อถือสูง: จากสถานะปัจจุบันและปัญหาของแผ่นเวเฟอร์ SiC Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. และ Okumura, H. ความท้าทายในการสร้างอุปกรณ์ไฟฟ้า SiC ที่มีความน่าเชื่อถือสูง: จากสถานะปัจจุบันและปัญหาของแผ่นเวเฟอร์ SiCSenzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. และ Okumura, H. ปัญหาในการใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้า SiC ที่มีความน่าเชื่อถือสูง: เริ่มต้นจากสถานะปัจจุบันและปัญหาของแผ่นเวเฟอร์ SiC Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. 实现高可靠性SiC 功率器件的挑战：从SiC 晶圆的现状和问题来看。 Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. ความท้าทายในการบรรลุความน่าเชื่อถือสูงในอุปกรณ์กำลัง SiC: จาก SiC 晶圆的电视和问题设计。Senzaki J, Hayashi S, Yonezawa Y. และ Okumura H. ความท้าทายในการพัฒนาอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีความน่าเชื่อถือสูงโดยใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์: การทบทวนสถานะและปัญหาที่เกี่ยวข้องกับแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ในงานประชุมวิชาการนานาชาติ IEEE International Symposium on Reliability Physics (IRPS) ปี 2018 (บรรณาธิการโดย Senzaki, J. และคณะ) 3B.3-1-3B.3-6 (IEEE, 2018)
คิม, ดี. และ ซุง, ดับเบิลยู. ปรับปรุงความทนทานต่อการลัดวงจรสำหรับ MOSFET 4H-SiC 1.2kV โดยใช้ P-well ลึกที่สร้างขึ้นโดยการฝังแบบแชนเนลลิ่ง คิม, ดี. และ ซุง, ดับเบิลยู. ปรับปรุงความทนทานต่อการลัดวงจรสำหรับ MOSFET 4H-SiC 1.2kV โดยใช้ P-well ลึกที่สร้างขึ้นโดยการฝังแบบแชนเนลลิ่งคิม, ดี. และ ซอง, วี. การปรับปรุงความต้านทานต่อการลัดวงจรสำหรับ MOSFET 4H-SiC ขนาด 1.2 kV โดยใช้บ่อ P ลึกที่สร้างขึ้นโดยการฝังในช่องสัญญาณ 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 ของ短路耐用性。 Kim, D. & Sung, W. P แรงดันไฟฟ้า 1.2kV 4H-SiC MOSFETคิม, ดี. และ ซุง, วี. การปรับปรุงความทนทานต่อการลัดวงจรของ MOSFET 4H-SiC 1.2 kV โดยใช้ P-well ลึกด้วยการฝังไอออนในช่องสัญญาณIEEE Electronic Devices Lett. 42, 1822–1825 (2021).
Skowronski M. และคณะ การเคลื่อนที่ของข้อบกพร่องที่เพิ่มขึ้นจากการรวมตัวใหม่ในไดโอด pn 4H-SiC ที่มีไบแอสไปข้างหน้า วารสารฟิสิกส์ประยุกต์ 92, 4699–4704 (2002)
Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB การแปลงดิสโลเคชันในการปลูกผลึกซิลิคอนคาร์ไบด์ 4H Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB การแปลงดิสโลเคชันในการปลูกผลึกซิลิคอนคาร์ไบด์ 4HHa S., Meszkowski P., Skowronski M. และ Rowland LB การเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชันระหว่างการปลูกผลึกซิลิคอนคาร์ไบด์ 4H Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB 4H สถาบันวิจัยและพัฒนา ฮา, เอส., มีสโคฟสกี้, พี., สโคว์รอนสกี้, เอ็ม. & โรว์แลนด์, LB 4H ฮา, S., Meszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LBการเปลี่ยนผ่านความคลาดเคลื่อน 4H ในการปลูกผลึกซิลิคอนคาร์ไบด์J. Crystal. Growth 244, 257–266 (2002).
Skowronski, M. และ Ha, S. การเสื่อมสภาพของอุปกรณ์ไบโพลาร์ที่ใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์หกเหลี่ยม Skowronski, M. และ Ha, S. การเสื่อมสภาพของอุปกรณ์ไบโพลาร์ที่ใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์หกเหลี่ยมSkowronski M. และ Ha S. การเสื่อมสภาพของอุปกรณ์ไบโพลาร์หกเหลี่ยมที่ใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์ Skowronski, M. & Ha, S. 六方碳化硅基双极器件的降解。 สโกว์รอนสกี เอ็ม และ ฮา เอส.Skowronski M. และ Ha S. การเสื่อมสภาพของอุปกรณ์ไบโพลาร์หกเหลี่ยมที่ใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์วารสารการประยุกต์ใช้ฟิสิกส์ 99, 011101 (2006)
อากาวัล, เอ., ฟาติมา, เอช., ฮานีย์, เอส. และ ริว, เอส.-เอช. อากาวัล, เอ., ฟาติมา, เอช., ฮานีย์, เอส. และ ริว, เอส.-เอช.อากาวัล เอ., ฟาติมา เอช., ไฮนี เอส. และ ริว เอส.-เอช. อากาวัล, เอ., ฟาติมา, เอช., ฮานีย์, เอส. และ ริว, เอส.-เอช. อากาวัล, เอ., ฟาติมา, เอช., ฮานีย์, เอส. และ ริว, เอส.-เอช.อากาวัล เอ., ฟาติมา เอช., ไฮนี เอส. และ ริว เอส.-เอช.กลไกการเสื่อมสภาพแบบใหม่สำหรับ MOSFET กำลังไฟฟ้า SiC แรงดันสูง IEEE Electronic Devices Lett. 28, 587–589 (2007)
Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ และ Hobart, KD เกี่ยวกับแรงผลักดันสำหรับการเคลื่อนที่ของข้อบกพร่องการเรียงซ้อนที่เกิดจากการรวมตัวใหม่ใน 4H–SiC Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ และ Hobart, KD เกี่ยวกับแรงผลักดันสำหรับการเคลื่อนที่ของข้อบกพร่องการเรียงซ้อนที่เกิดจากการรวมตัวกันใน 4H-SiCCaldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ และ Hobart, KD เกี่ยวกับแรงผลักดันของการเคลื่อนที่ของข้อบกพร่องการเรียงซ้อนที่เกิดจากการรวมตัวกันใหม่ใน 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。 คาลด์เวลล์, เจดี, สตาห์ลบุช, RE, อันโคนา, เอ็มจี, เกลมบอคกี, โอเจ และโฮบาร์ต, KDCaldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ และ Hobart, KD, เกี่ยวกับแรงผลักดันของการเคลื่อนที่ของข้อบกพร่องการเรียงซ้อนที่เกิดจากการรวมตัวกันใน 4H-SiCวารสารการประยุกต์ใช้ฟิสิกส์ 108, 044503 (2010)
Iijima, A. และ Kimoto, T. แบบจำลองพลังงานอิเล็กตรอนสำหรับการก่อตัวของข้อบกพร่องการเรียงซ้อน Shockley เดี่ยวในผลึก 4H-SiC Iijima, A. และ Kimoto, T. แบบจำลองพลังงานอิเล็กตรอนสำหรับการก่อตัวของข้อบกพร่องการเรียงซ้อน Shockley เดี่ยวในผลึก 4H-SiCIijima, A. และ Kimoto, T. แบบจำลองพลังงานอิเล็กตรอนของการก่อตัวของข้อบกพร่องเดี่ยวของการจัดเรียงแบบ Shockley ในผลึก 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. และ Kimoto, T. แบบจำลองพลังงานอิเล็กตรอนของการก่อตัวของข้อบกพร่องการเรียงซ้อน Shockley เดี่ยวในผลึก 4H-SiCIijima, A. และ Kimoto, T. แบบจำลองพลังงานอิเล็กตรอนของการก่อตัวของการบรรจุแบบ Shockley ที่มีข้อบกพร่องเดี่ยวในผลึก 4H-SiCวารสารการประยุกต์ใช้ฟิสิกส์ 126, 105703 (2019)
Iijima, A. และ Kimoto, T. การประมาณค่าสภาวะวิกฤตสำหรับการขยาย/หดตัวของข้อบกพร่องการเรียงซ้อน Shockley เดี่ยวในไดโอด 4H-SiC PiN Iijima, A. และ Kimoto, T. การประมาณค่าสภาวะวิกฤตสำหรับการขยาย/หดตัวของข้อบกพร่องการเรียงซ้อน Shockley เดี่ยวในไดโอด 4H-SiC PiNIijima, A. และ Kimoto, T. การประมาณค่าสถานะวิกฤตสำหรับการขยาย/การบีบอัดของข้อบกพร่องการบรรจุ Shockley เดี่ยวในไดโอด 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. และ Kimoto, T. การประมาณค่าสภาวะการขยาย/หดตัวของชั้นเรียงซ้อน Shockley เดี่ยวในไดโอด 4H-SiC PiNIijima, A. และ Kimoto, T. การประมาณค่าสภาวะวิกฤตสำหรับการขยาย/การบีบอัดของการบรรจุข้อบกพร่องเดี่ยว Shockley ในไดโอด 4H-SiC PiNการประยุกต์ใช้ฟิสิกส์ ไรท์. 116, 092105 (2020).
Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. และ Ohtani, N. แบบจำลองการทำงานของบ่อควอนตัมสำหรับการก่อตัวของข้อบกพร่องการเรียงซ้อน Shockley เดี่ยวในผลึก 4H-SiC ภายใต้สภาวะที่ไม่สมดุล Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. และ Ohtani, N. แบบจำลองการทำงานของบ่อควอนตัมสำหรับการก่อตัวของข้อบกพร่องการเรียงซ้อน Shockley เดี่ยวในผลึก 4H-SiC ภายใต้สภาวะที่ไม่สมดุลMannen Y., Shimada K., Asada K. และ Otani N. แบบจำลองบ่อควอนตัมสำหรับการก่อตัวของข้อบกพร่องการเรียงซ้อน Shockley เดี่ยวในผลึก 4H-SiC ภายใต้สภาวะที่ไม่สมดุลMannen Y., Shimada K., Asada K. และ Otani N. แบบจำลองปฏิสัมพันธ์ของบ่อควอนตัมสำหรับการก่อตัวของข้อบกพร่องการเรียงซ้อน Shockley เดี่ยวในผลึก 4H-SiC ภายใต้สภาวะที่ไม่สมดุล J. Application. physics. 125, 085705 (2019)
Galeckas, A., Linnros, J. และ Pirouz, P. ข้อบกพร่องในการเรียงซ้อนที่เกิดจากการรวมตัวใหม่: หลักฐานสำหรับกลไกทั่วไปใน SiC แบบหกเหลี่ยม Galeckas, A., Linnros, J. และ Pirouz, P. ข้อบกพร่องในการเรียงซ้อนที่เกิดจากการรวมตัวใหม่: หลักฐานสำหรับกลไกทั่วไปใน SiC แบบหกเหลี่ยมGaleckas, A., Linnros, J. และ Pirouz, P. ข้อบกพร่องในการบรรจุที่เกิดจากการรวมตัวใหม่: หลักฐานสำหรับกลไกทั่วไปใน SiC แบบหกเหลี่ยม 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. หลักฐานสำหรับกลไกทั่วไปของชั้นซ้อนเหนี่ยวนำคอมโพสิต: 六方SiC.Galeckas, A., Linnros, J. และ Pirouz, P. ข้อบกพร่องในการบรรจุที่เกิดจากการรวมตัวใหม่: หลักฐานสำหรับกลไกทั่วไปใน SiC แบบหกเหลี่ยมฟิสิกส์ Pastor Wright. 96, 025502 (2006).
Ishikawa, Y., Sudo, M., Yao, Y.-Z., Sugawara, Y. และ Kato, M. การขยายตัวของข้อบกพร่องการเรียงซ้อน Shockley เดี่ยวในชั้นเอพิแทกเซียล 4H-SiC (11 2 ¯0) ที่เกิดจากการฉายรังสีอิเล็กตรอนบีมIshikawa , Y. , M. Sudo , Y.-Z การฉายรังสีลำแสงอิชิกาวะ, Y. , Sudo M. , Y.-Z จิตวิทยา.กล่อง, Ю., М. ดู, Y.-Z Chem., J. Chem., 123, 225101 (2018)
Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. และ Kimoto, T. การสังเกตการรวมตัวของพาหะในข้อบกพร่องการเรียงซ้อน Shockley เดี่ยวและที่ดิสโลเคชันบางส่วนใน 4H-SiC Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. และ Kimoto, T. การสังเกตการรวมตัวของพาหะในข้อบกพร่องการเรียงซ้อน Shockley เดี่ยวและที่ดิสโลเคชันบางส่วนใน 4H-SiCKato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. และ Kimoto T. การสังเกตการรวมตัวของพาหะในข้อบกพร่องการบรรจุแบบ Shockley เดี่ยวและการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชันบางส่วนใน 4H-SiC Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. 单Shockley 堆垛层错和4H-SiC 部分位错中载流子复合的观察。 Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. 单Shockley stacking stacking และ 4H-SiC บางส่วน 位错中载流子去生的可以。Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. และ Kimoto T. การสังเกตการรวมตัวของพาหะในข้อบกพร่องการบรรจุแบบ Shockley เดี่ยวและการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชันบางส่วนใน 4H-SiCJ. Application. physics 124, 095702 (2018).
Kimoto, T. และ Watanabe, H. วิศวกรรมข้อบกพร่องในเทคโนโลยี SiC สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง Kimoto, T. และ Watanabe, H. วิศวกรรมข้อบกพร่องในเทคโนโลยี SiC สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงคิโมโตะ, ที. และ วาตานาเบะ, เอช. การพัฒนาข้อบกพร่องในเทคโนโลยี SiC สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง Kimoto, T. & Watanabe, H. 用于高压功率器件的SiC 技术中的缺陷工程。 Kimoto, T. และ Watanabe, H. วิศวกรรมข้อบกพร่องในเทคโนโลยี SiC สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงคิโมโตะ, ที. และ วาตานาเบะ, เอช. การพัฒนาข้อบกพร่องในเทคโนโลยี SiC สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงการประยุกต์ใช้ฟิสิกส์ Express 13, 120101 (2020).
Zhang, Z. และ Sudarshan, TS การปลูกผลึกแบบไร้การเคลื่อนที่ของระนาบฐานของซิลิคอนคาร์ไบด์ Zhang, Z. และ Sudarshan, TS การปลูกผลึกแบบไร้การเคลื่อนที่ของระนาบฐานของซิลิคอนคาร์ไบด์Zhang Z. และ Sudarshan TS การปลูกผลึกซิลิคอนคาร์ไบด์แบบปราศจากความคลาดเคลื่อนในระนาบฐาน Zhang, Z. & Sudarshan, TS 碳化硅基的无位错外延。 จาง, ซี. และ สูดาร์ชัน, ทีเอสZhang Z. และ Sudarshan TS การปลูกผลึกแบบไร้การเคลื่อนที่ของระนาบฐานของซิลิคอนคาร์ไบด์คำแถลง. ฟิสิกส์. ไรท์. 87, 151913 (2005).
Zhang, Z., Moulton, E. และ Sudarshan, TS กลไกการกำจัดความคลาดเคลื่อนของระนาบฐานในฟิล์มบาง SiC โดยการปลูกผลึกบนพื้นผิวที่ผ่านการกัด Zhang, Z., Moulton, E. และ Sudarshan, TS กลไกการกำจัดความคลาดเคลื่อนของระนาบฐานในฟิล์มบาง SiC โดยการปลูกผลึกบนพื้นผิวที่ผ่านการกัดZhang Z., Moulton E. และ Sudarshan TS กลไกการกำจัดความคลาดเคลื่อนของระนาบฐานในฟิล์มบาง SiC โดยการปลูกผลึกบนพื้นผิวที่ผ่านการกัด Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS ที่ปรึกษาด้านการเงิน Zhang, Z., Moulton, E. และ Sudarshan, TS กลไกการกำจัดฟิล์มบาง SiC โดยการกัดเซาะพื้นผิวZhang Z., Moulton E. และ Sudarshan TS กลไกการกำจัดความคลาดเคลื่อนของระนาบฐานในฟิล์มบาง SiC โดยการปลูกผลึกบนพื้นผิวที่ผ่านการกัดการประยุกต์ใช้ฟิสิกส์ ไรท์ 89, 081910 (2006)
Shtalbush RE และคณะ การขัดจังหวะการเจริญเติบโตนำไปสู่การลดลงของความคลาดเคลื่อนของระนาบฐานระหว่างการปลูกผลึก 4H-SiC แถลงการณ์ ฟิสิกส์ ไรท์ 94, 041916 (2009)
Zhang, X. และ Tsuchida, H. การเปลี่ยนรูปของดิสโลเคชันระนาบฐานเป็นดิสโลเคชันขอบเกลียวในชั้นเอพิเลเยอร์ 4H-SiC โดยการอบชุบด้วยความร้อนสูง Zhang, X. และ Tsuchida, H. การเปลี่ยนรูปของดิสโลเคชันระนาบฐานเป็นดิสโลเคชันขอบเกลียวในชั้นเอพิเลเยอร์ 4H-SiC โดยการอบชุบด้วยความร้อนสูงZhang, X. และ Tsuchida, H. การเปลี่ยนรูปของดิสโลเคชันระนาบฐานเป็นดิสโลเคชันขอบเกลียวในชั้นเอพิแทกเซียล 4H-SiC โดยการอบชุบด้วยความร้อนสูง Zhang, X. & Tsuchida, H. 通过高温退火将4H-SiC 外延层中的基เลดี้位错转化为螺纹刃位错。 Zhang, X. & Tsuchida, H. 通过高温退火将4H-SiCZhang, X. และ Tsuchida, H. การเปลี่ยนแปลงของดิสโลเคชันระนาบฐานไปเป็นดิสโลเคชันขอบเส้นใยในชั้นเอพิแทกเซียล 4H-SiC โดยการอบชุบด้วยความร้อนสูงวารสารการประยุกต์ใช้ฟิสิกส์ 111, 123512 (2012)
Song, H. & Sudarshan, TS การแปลงการเคลื่อนที่ของระนาบฐานใกล้กับส่วนต่อประสานระหว่างชั้นเอพิเลเยอร์กับพื้นผิวในการเติบโตแบบเอพิแท็กเซียของ 4H–SiC ที่มีมุมเบี่ยงเบน 4° Song, H. & Sudarshan, TS การแปลงการเคลื่อนที่ของระนาบฐานใกล้กับส่วนต่อประสานระหว่างชั้นเอพิเลเยอร์กับพื้นผิวในการเติบโตแบบเอพิแท็กเซียของ 4H–SiC ที่มีมุมเบี่ยงเบน 4°Song, H. และ Sudarshan, TS การเปลี่ยนแปลงของความคลาดเคลื่อนของระนาบฐานใกล้กับส่วนต่อประสานระหว่างชั้นเอพิแทกเซียลกับพื้นผิวระหว่างการเจริญเติบโตของเอพิแทกเซียลแบบนอกแกนของ 4H–SiC Song, H. & Sudarshan, TS 在4° 离轴4H-SiC 外延生长中外延层/衬底界的基底平的位错转换。 Song, H. & Sudarshan, TS ใน 4° 离轴4H-SiC ซง, เอช. และ สุธาร์ชัน, ทีเอสการเปลี่ยนผ่านของความคลาดเคลื่อนเชิงระนาบของพื้นผิวใกล้ขอบเขตชั้นเอพิแทกเซียล/พื้นผิวระหว่างการเจริญเติบโตแบบเอพิแทกเซียลของ 4H-SiC นอกแกน 4°J. Crystal. Growth 371, 94–101 (2013).
Konishi, K. และคณะ ที่กระแสไฟฟ้าสูง การแพร่กระจายของข้อบกพร่องการเรียงซ้อนของระนาบฐานในชั้นเอพิแทกเซียล 4H-SiC เปลี่ยนไปเป็นข้อบกพร่องขอบเส้นใย วารสารฟิสิกส์ประยุกต์ 114, 014504 (2013)
Konishi, K. และคณะ ออกแบบชั้นเอพิแท็กเซียลสำหรับ MOSFET SiC แบบไบโพลาร์ที่ไม่เสื่อมสภาพโดยการตรวจจับตำแหน่งการเกิดข้อบกพร่องการเรียงซ้อนที่ขยายออกไปในการวิเคราะห์ภูมิประเทศด้วยรังสีเอกซ์แบบใช้งานจริง AIP Advanced 12, 035310 (2022)
Lin, S. และคณะ อิทธิพลของโครงสร้างการเคลื่อนที่ของระนาบฐานต่อการแพร่กระจายของความผิดพลาดการเรียงซ้อนแบบ Shockley เดี่ยวระหว่างการลดลงของกระแสไปข้างหน้าของไดโอด pin 4H-SiC วารสารฟิสิกส์ประยุกต์ของญี่ปุ่น 57, 04FR07 (2018)
Tahara, T. และคณะ อายุการใช้งานของพาหะส่วนน้อยที่สั้นในชั้นเอพิเลเยอร์ 4H-SiC ที่อุดมไปด้วยไนโตรเจนถูกนำมาใช้เพื่อยับยั้งข้อบกพร่องในการเรียงซ้อนในไดโอด PiN วารสารฟิสิกส์ประยุกต์ 120, 115101 (2016)
Tahara, T. และคณะ การพึ่งพาความเข้มข้นของพาหะที่ฉีดเข้าไปในการแพร่กระจายของข้อบกพร่องการเรียงซ้อน Shockley เดี่ยวในไดโอด 4H-SiC PiN วารสารฟิสิกส์ประยุกต์ 123, 025707 (2018)
Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. และ Kato, M. ระบบ FCA ระดับจุลภาคสำหรับการวัดอายุการใช้งานของพาหะแบบแยกตามความลึกใน SiC Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. และ Kato, M. ระบบ FCA ระดับจุลภาคสำหรับการวัดอายุการใช้งานของพาหะแบบแยกตามความลึกใน SiCMei, S., Tawara, T., Tsuchida, H. และ Kato, M. ระบบกล้องจุลทรรศน์ FCA สำหรับการวัดอายุการใช้งานของตัวพาประจุแบบแยกตามความลึกในซิลิคอนคาร์ไบด์ Mae, S.、Tawara, T.、Tuchida, 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.、Tuchida, H. & Kato, M. สำหรับ SiC ความลึกปานกลาง 分辨载流子ระบบการวัดอายุการใช้งานของ FCA。Mei S., Tawara T., Tsuchida H. และ Kato M. ระบบ Micro-FCA สำหรับการวัดอายุการใช้งานของพาหะแบบแยกตามความลึกในซิลิคอนคาร์ไบด์วารสารวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัย ฉบับที่ 924, หน้า 269–272 (2018)
Hirayama, T. และคณะ การกระจายความลึกของอายุการใช้งานของตัวพาในชั้นเอพิแทกเซียล 4H-SiC หนาถูกวัดโดยไม่ทำลายโดยใช้ความละเอียดเวลาของการดูดซับตัวพาอิสระและแสงตัดกัน สลับไปที่วิทยาศาสตร์ มิเตอร์ 91, 123902 (2020)