Salamat sa pagbisita sa Nature.com. Limitado ang suporta sa CSS sa bersyon ng browser na iyong ginagamit. Para sa pinakamahusay na karanasan, inirerekomenda namin na gumamit ka ng updated na browser (o i-disable ang Compatibility Mode sa Internet Explorer). Samantala, upang matiyak ang patuloy na suporta, ire-render namin ang site nang walang mga style at JavaScript.
Ang 4H-SiC ay naging komersyalisado bilang materyal para sa mga power semiconductor device. Gayunpaman, ang pangmatagalang pagiging maaasahan ng mga 4H-SiC device ay isang balakid sa kanilang malawak na aplikasyon, at ang pinakamahalagang problema sa pagiging maaasahan ng mga 4H-SiC device ay ang bipolar degradation. Ang degradation na ito ay sanhi ng isang Shockley stacking fault (1SSF) na paglaganap ng basal plane dislocations sa mga 4H-SiC crystals. Dito, nagmumungkahi kami ng isang paraan para mapigilan ang 1SSF expansion sa pamamagitan ng paglalagay ng mga proton sa 4H-SiC epitaxial wafers. Ang mga PiN diode na ginawa sa mga wafer na may proton implantation ay nagpakita ng parehong current-voltage characteristics gaya ng mga diode na walang proton implantation. Sa kabaligtaran, ang 1SSF expansion ay epektibong pinipigilan sa proton-implanted PiN diode. Kaya, ang paglalagay ng mga proton sa 4H-SiC epitaxial wafers ay isang epektibong paraan para mapigilan ang bipolar degradation ng 4H-SiC power semiconductor device habang pinapanatili ang performance ng device. Ang resultang ito ay nakakatulong sa pag-unlad ng mga lubos na maaasahang 4H-SiC device.
Ang Silicon carbide (SiC) ay malawakang kinikilala bilang isang materyal na semiconductor para sa mga high-power, high-frequency semiconductor device na maaaring gumana sa malupit na kapaligiran1. Maraming SiC polytype, kung saan ang 4H-SiC ay may mahusay na pisikal na katangian ng semiconductor device tulad ng mataas na electron mobility at malakas na breakdown electric field2. Ang mga 4H-SiC wafer na may diameter na 6 na pulgada ay kasalukuyang komersyalisado at ginagamit para sa malawakang produksyon ng mga power semiconductor device3. Ang mga traction system para sa mga electric vehicle at tren ay ginawa gamit ang mga 4H-SiC4.5 power semiconductor device. Gayunpaman, ang mga 4H-SiC device ay nagdurusa pa rin sa mga pangmatagalang isyu sa reliability tulad ng dielectric breakdown o short-circuit reliability,6,7 kung saan ang isa sa pinakamahalagang isyu sa reliability ay ang bipolar degradation2,8,9,10,11. Ang bipolar degradation na ito ay natuklasan mahigit 20 taon na ang nakalilipas at matagal nang naging problema sa paggawa ng SiC device.
Ang bipolar degradation ay sanhi ng isang Shockley stack defect (1SSF) sa 4H-SiC crystals na may basal plane dislocations (BPDs) na lumalaganap sa pamamagitan ng recombination enhanced dislocation glide (REDG)12,13,14,15,16,17,18,19. Samakatuwid, kung ang BPD expansion ay pinipigilan sa 1SSF, ang 4H-SiC power devices ay maaaring gawin nang walang bipolar degradation. Maraming mga pamamaraan ang naiulat upang mapigilan ang paglaganap ng BPD, tulad ng BPD to Thread Edge Dislocation (TED) transformation 20,21,22,23,24. Sa mga pinakabagong SiC epitaxial wafers, ang BPD ay pangunahing naroroon sa substrate at hindi sa epitaxial layer dahil sa conversion ng BPD sa TED sa unang yugto ng epitaxial growth. Samakatuwid, ang natitirang problema ng bipolar degradation ay ang distribusyon ng BPD sa substrate 25,26,27. Ang pagpasok ng isang "composite reinforcing layer" sa pagitan ng drift layer at ng substrate ay iminungkahi bilang isang epektibong pamamaraan para sa pagsugpo sa paglawak ng BPD sa substrate28, 29, 30, 31. Ang layer na ito ay nagpapataas ng posibilidad ng recombination ng electron-hole pair sa epitaxial layer at SiC substrate. Ang pagbabawas ng bilang ng mga electron-hole pair ay binabawasan ang driving force ng REDG patungong BPD sa substrate, kaya maaaring sugpuin ng composite reinforcement layer ang bipolar degradation. Dapat tandaan na ang pagpasok ng isang layer ay nangangailangan ng karagdagang gastos sa produksyon ng mga wafer, at kung walang pagpasok ng isang layer, mahirap bawasan ang bilang ng mga electron-hole pair sa pamamagitan lamang ng pagkontrol sa kontrol ng lifetime ng carrier. Samakatuwid, mayroon pa ring matinding pangangailangan na bumuo ng iba pang mga pamamaraan ng pagsugpo upang makamit ang isang mas mahusay na balanse sa pagitan ng gastos sa paggawa ng device at yield.
Dahil ang pagpapahaba ng BPD sa 1SSF ay nangangailangan ng paggalaw ng mga partial dislocations (PD), ang pag-pin sa PD ay isang magandang paraan upang mapigilan ang bipolar degradation. Bagama't naiulat na ang pag-pin sa PD gamit ang mga impurities ng metal, ang mga FPD sa 4H-SiC substrates ay matatagpuan sa layong mahigit 5 μm mula sa ibabaw ng epitaxial layer. Bukod pa rito, dahil napakaliit ng diffusion coefficient ng anumang metal sa SiC, mahirap para sa mga impurities ng metal na kumalat sa substrate34. Dahil sa medyo malaking atomic mass ng mga metal, mahirap din ang ion implantation ng mga metal. Sa kabaligtaran, sa kaso ng hydrogen, ang pinakamagaan na elemento, ang mga ions (protons) ay maaaring itanim sa 4H-SiC sa lalim na mahigit 10 µm gamit ang isang MeV-class accelerator. Samakatuwid, kung ang proton implantation ay nakakaapekto sa PD pinning, maaari itong gamitin upang sugpuin ang pagkalat ng BPD sa substrate. Gayunpaman, ang proton implantation ay maaaring makapinsala sa 4H-SiC at magresulta sa nabawasang performance ng device37,38,39,40.
Upang malampasan ang pagkasira ng device dahil sa proton implantation, ginagamit ang high-temperature annealing upang ayusin ang pinsala, katulad ng paraan ng annealing na karaniwang ginagamit pagkatapos ng acceptor ion implantation sa pagproseso ng device1, 40, 41, 42. Bagama't naiulat ng secondary ion mass spectrometry (SIMS)43 ang hydrogen diffusion dahil sa high-temperature annealing, posible na ang density lamang ng mga atomo ng hydrogen malapit sa FD ang hindi sapat upang matukoy ang pinning ng PR gamit ang SIMS. Samakatuwid, sa pag-aaral na ito, nagtanim kami ng mga proton sa 4H-SiC epitaxial wafers bago ang proseso ng paggawa ng device, kabilang ang high temperature annealing. Gumamit kami ng mga PiN diode bilang mga eksperimental na istruktura ng device at ginawa ang mga ito sa mga proton-implanted 4H-SiC epitaxial wafers. Pagkatapos ay inobserbahan namin ang mga katangian ng volt-ampere upang pag-aralan ang pagkasira ng pagganap ng device dahil sa proton injection. Kasunod nito, inobserbahan namin ang paglawak ng 1SSF sa mga electroluminescence (EL) na imahe pagkatapos maglapat ng electrical voltage sa PiN diode. Panghuli, kinumpirma namin ang epekto ng proton injection sa pagsugpo sa expansion ng 1SSF.
Sa fig., ipinapakita ng Figure 1 ang mga current-voltage characteristics (CVC) ng mga PiN diode sa temperatura ng silid sa mga rehiyon na mayroon at walang proton implantation bago ang pulsed current. Ang mga PiN diode na may proton injection ay nagpapakita ng mga katangian ng rektipikasyon na katulad ng mga diode na walang proton injection, kahit na ang mga katangian ng IV ay ibinahagi sa pagitan ng mga diode. Upang ipahiwatig ang pagkakaiba sa pagitan ng mga kondisyon ng iniksyon, ipinlot namin ang voltage frequency sa isang forward current density na 2.5 A/cm2 (katumbas ng 100 mA) bilang isang statistical plot gaya ng ipinapakita sa Figure 2. Ang curve na tinatayang sa pamamagitan ng isang normal distribution ay kinakatawan din ng isang tuldok-tuldok na linya. Gaya ng makikita mula sa mga peak ng mga curve, ang on-resistance ay bahagyang tumataas sa mga proton dose na 1014 at 1016 cm-2, habang ang PiN diode na may proton dose na 1012 cm-2 ay nagpapakita ng halos parehong mga katangian tulad ng walang proton implantation. Isinagawa rin namin ang proton implantation pagkatapos ng paggawa ng mga PiN diode na hindi nagpakita ng pare-parehong electroluminescence dahil sa pinsalang dulot ng proton implantation gaya ng ipinapakita sa Figure S1 gaya ng inilarawan sa mga nakaraang pag-aaral37,38,39. Samakatuwid, ang annealing sa 1600 °C pagkatapos ng pag-implant ng mga Al ion ay isang kinakailangang proseso upang makagawa ng mga device upang i-activate ang Al acceptor, na maaaring mag-ayos ng pinsalang dulot ng proton implantation, na ginagawang pareho ang mga CVC sa pagitan ng mga implanted at non-implanted na proton PiN diode. Ang reverse current frequency sa -5 V ay ipinapakita rin sa Figure S2, walang makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng mga diode na mayroon at walang proton injection.
Mga katangian ng volt-ampere ng mga PiN diode na mayroon at walang iniksyon na mga proton sa temperatura ng silid. Ang legend ay nagpapahiwatig ng dosis ng mga proton.
Dalas ng boltahe sa direktang kuryente 2.5 A/cm2 para sa mga PiN diode na may mga injected at hindi injected na proton. Ang tuldok-tuldok na linya ay tumutugma sa normal na distribusyon.
Sa fig. 3 ay makikita ang isang EL na imahe ng isang PiN diode na may current density na 25 A/cm2 pagkatapos ng boltahe. Bago ilapat ang pulsed current load, ang mga madilim na rehiyon ng diode ay hindi naobserbahan, tulad ng ipinapakita sa Figure 3. C2. Gayunpaman, tulad ng ipinapakita sa fig. 3a, sa isang PiN diode na walang proton implantation, ilang madilim na guhit na rehiyon na may mapusyaw na mga gilid ang naobserbahan pagkatapos ilapat ang electric voltage. Ang ganitong hugis-rod na madilim na rehiyon ay naobserbahan sa mga EL na imahe para sa 1SSF na umaabot mula sa BPD sa substrate28,29. Sa halip, ilang pinahabang stacking faults ang naobserbahan sa mga PiN diode na may mga implanted proton, tulad ng ipinapakita sa Fig. 3b–d. Gamit ang X-ray topography, kinumpirma namin ang presensya ng mga PR na maaaring lumipat mula sa BPD patungo sa substrate sa paligid ng mga contact sa PiN diode nang walang proton injection (Fig. 4: ang larawang ito nang hindi inaalis ang top electrode (sa larawan, ang PR sa ilalim ng mga electrode ay hindi nakikita). Samakatuwid, ang madilim na bahagi sa EL image ay tumutugma sa isang pinahabang 1SSF BPD sa substrate. Ang mga EL image ng iba pang naka-load na PiN diode ay ipinapakita sa Figures 1 at 2. Ang mga video S3-S6 na mayroon at walang pinahabang madilim na bahagi (mga time-varying EL image ng mga PiN diode na walang proton injection at itinanim sa 1014 cm-2) ay ipinapakita rin sa Karagdagang Impormasyon.
Mga imahe ng EL ng mga PiN diode sa 25 A/cm2 pagkatapos ng 2 oras ng electrical stress (a) nang walang proton implantation at may mga implanted doses na (b) 1012 cm-2, (c) 1014 cm-2 at (d) 1016 cm-2 protons.
Kinalkula namin ang densidad ng pinalawak na 1SSF sa pamamagitan ng pagkalkula ng madilim na mga lugar na may maliwanag na mga gilid sa tatlong PiN diode para sa bawat kondisyon, tulad ng ipinapakita sa Figure 5. Ang densidad ng pinalawak na 1SSF ay bumababa kasabay ng pagtaas ng dosis ng proton, at kahit na sa dosis na 1012 cm-2, ang densidad ng pinalawak na 1SSF ay mas mababa nang malaki kaysa sa isang hindi itinanim na PiN diode.
Tumaas na densidad ng mga SF PiN diode na mayroon at walang proton implantation pagkatapos ng pagkarga gamit ang pulsed current (bawat estado ay may kasamang tatlong loaded diode).
Ang pagpapaikli ng lifetime ng carrier ay nakakaapekto rin sa pagsugpo sa expansion, at ang proton injection ay nagpapababa sa lifetime ng carrier32,36. Naobserbahan namin ang lifetime ng carrier sa isang epitaxial layer na 60 µm ang kapal na may mga injected proton na 1014 cm-2. Mula sa unang lifetime ng carrier, bagama't binabawasan ng implant ang halaga sa ~10%, ang kasunod na annealing ay nagpapanumbalik nito sa ~50%, tulad ng ipinapakita sa Fig. S7. Samakatuwid, ang lifetime ng carrier, na nabawasan dahil sa proton implantation, ay naibabalik sa pamamagitan ng high-temperature annealing. Bagama't ang 50% na pagbawas sa lifetime ng carrier ay pumipigil din sa pagkalat ng mga stacking fault, ang mga katangian ng I–V, na karaniwang nakadepende sa lifetime ng carrier, ay nagpapakita lamang ng maliliit na pagkakaiba sa pagitan ng mga injected at non-implanted diode. Samakatuwid, naniniwala kami na ang PD anchoring ay gumaganap ng papel sa pagpigil sa expansion ng 1SSF.
Bagama't hindi nakita ng SIMS ang hydrogen pagkatapos ng annealing sa 1600°C, gaya ng iniulat sa mga nakaraang pag-aaral, naobserbahan namin ang epekto ng proton implantation sa pagsugpo ng 1SSF expansion, gaya ng ipinapakita sa Figures 1 at 4. 3, 4. Samakatuwid, naniniwala kami na ang PD ay nakaangkla ng mga atomo ng hydrogen na may density na mas mababa sa detection limit ng SIMS (2 × 1016 cm-3) o mga point defect na dulot ng implantation. Dapat tandaan na hindi pa namin nakumpirma ang pagtaas sa on-state resistance dahil sa elongation ng 1SSF pagkatapos ng surge current load. Maaaring ito ay dahil sa mga imperfect ohmic contact na ginawa gamit ang aming proseso, na aalisin sa malapit na hinaharap.
Bilang konklusyon, bumuo kami ng isang paraan ng pag-quench para mapalawak ang BPD sa 1SSF sa mga 4H-SiC PiN diode gamit ang proton implantation bago ang paggawa ng device. Ang pagkasira ng I–V characteristic habang nag-iimplant ng proton ay hindi gaanong mahalaga, lalo na sa proton dose na 1012 cm–2, ngunit ang epekto ng pagsugpo sa 1SSF expansion ay makabuluhan. Bagama't sa pag-aaral na ito ay gumawa kami ng 10 µm na kapal na PiN diode na may proton implantation sa lalim na 10 µm, posible pa ring higit pang ma-optimize ang mga kondisyon ng implantation at ilapat ang mga ito sa paggawa ng iba pang mga uri ng 4H-SiC device. Dapat isaalang-alang ang mga karagdagang gastos para sa paggawa ng device habang nag-iimplantation ng proton, ngunit ang mga ito ay magiging katulad ng sa aluminum ion implantation, na siyang pangunahing proseso ng paggawa para sa mga 4H-SiC power device. Kaya, ang proton implantation bago ang pagproseso ng device ay isang potensyal na paraan para sa paggawa ng mga 4H-SiC bipolar power device nang walang degeneration.
Isang 4-pulgadang n-type 4H-SiC wafer na may kapal na epitaxial layer na 10 µm at konsentrasyon ng donor doping na 1 × 1016 cm–3 ang ginamit bilang sample. Bago iproseso ang device, ang mga H+ ion ay itinanim sa plate na may acceleration energy na 0.95 MeV sa temperatura ng kuwarto hanggang sa lalim na humigit-kumulang 10 μm sa normal na anggulo sa ibabaw ng plate. Sa panahon ng proton implantation, isang mask sa isang plate ang ginamit, at ang plate ay may mga seksyon na wala at may proton dose na 1012, 1014, o 1016 cm-2. Pagkatapos, ang mga Al ion na may proton doses na 1020 at 1017 cm–3 ay itinanim sa buong wafer hanggang sa lalim na 0–0.2 µm at 0.2–0.5 µm mula sa ibabaw, na sinundan ng annealing sa 1600°C upang bumuo ng carbon cap upang bumuo ng ap layer. -type. Kasunod nito, isang contact na Ni sa likurang bahagi ang idineposito sa gilid ng substrate, habang isang 2.0 mm × 2.0 mm na hugis-suklay na contact na Ti/Al sa harap na bahagi na nabuo sa pamamagitan ng photolithography at isang proseso ng pagbabalat ang idineposito sa gilid ng epitaxial layer. Panghuli, ang contact annealing ay isinasagawa sa temperaturang 700 °C. Matapos hiwain ang wafer sa mga piraso, nagsagawa kami ng stress characterization at application.
Ang mga katangiang I–V ng mga ginawang PiN diode ay naobserbahan gamit ang isang HP4155B semiconductor parameter analyzer. Bilang isang electrical stress, isang 10-millisecond pulsed current na 212.5 A/cm2 ang ipinakilala sa loob ng 2 oras sa frequency na 10 pulses/sec. Nang pumili kami ng mas mababang current density o frequency, hindi namin naobserbahan ang 1SSF expansion kahit sa isang PiN diode na walang proton injection. Sa panahon ng paglalapat ng electrical voltage, ang temperatura ng PiN diode ay nasa humigit-kumulang 70°C nang walang intentional heating, tulad ng ipinapakita sa Figure S8. Ang mga electroluminescent na imahe ay nakuha bago at pagkatapos ng electrical stress sa current density na 25 A/cm2. Sa Synchrotron reflection grazing incidence X-ray topography gamit ang isang monochromatic X-ray beam (λ = 0.15 nm) sa Aichi Synchrotron Radiation Center, ang ag vector sa BL8S2 ay -1-128 o 11-28 (tingnan ang ref. 44 para sa mga detalye). ).
Ang voltage frequency sa forward current density na 2.5 A/cm2 ay kinukuha gamit ang interval na 0.5 V sa fig. 2 ayon sa CVC ng bawat estado ng PiN diode. Mula sa mean value ng stress Vave at sa standard deviation σ ng stress, nagplot kami ng normal distribution curve sa anyo ng tuldok-tuldok na linya sa Fig. 2 gamit ang sumusunod na equation:
Pagsusuri nina Werner, MR at Fahrner, WR sa mga materyales, microsensor, sistema, at aparato para sa mga aplikasyon sa mataas na temperatura at malupit na kapaligiran. Pagsusuri nina Werner, MR at Fahrner, WR sa mga materyales, microsensor, sistema, at aparato para sa mga aplikasyon sa mataas na temperatura at malupit na kapaligiran.Werner, MR at Farner, WR Pangkalahatang-ideya ng mga materyales, microsensor, sistema at aparato para sa mga aplikasyon sa mataas na temperatura at malupit na mga kapaligiran. Werner, MR & Fahrner, WR 对用于高温和恶劣环境应用的材料、微传感器、系统和设备的评计。 Werner, MR at Fahrner, WR Pagsusuri ng mga materyales, microsensor, sistema at aparato para sa mataas na temperatura at masamang aplikasyon sa kapaligiran.Werner, MR at Farner, WR Pangkalahatang-ideya ng mga materyales, microsensor, sistema at aparato para sa mga aplikasyon sa matataas na temperatura at malupit na mga kondisyon.IEEE Trans. Elektronikong pang-industriya. 48, 249–257 (2001).
Kimoto, T. & Cooper, JA Mga Pundamental ng Teknolohiya ng Silicon Carbide Mga Pundamental ng Teknolohiya ng Silicon Carbide: Paglago, Paglalarawan, Mga Kagamitan at Aplikasyon Tomo. Kimoto, T. & Cooper, JA Mga Pundamental ng Teknolohiya ng Silicon Carbide Mga Pundamental ng Teknolohiya ng Silicon Carbide: Paglago, Paglalarawan, Mga Kagamitan at Aplikasyon Tomo.Kimoto, T. at Cooper, JA Mga Pangunahing Kaalaman sa Teknolohiya ng Silicon Carbide Mga Pangunahing Kaalaman sa Teknolohiya ng Silicon Carbide: Paglago, Mga Katangian, Mga Kagamitan at Aplikasyon Tomo. 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 Base ng teknolohiya ng Carbon-silicon Base ng teknolohiya ng Carbon-silicon: paglago, paglalarawan, kagamitan at dami ng aplikasyon.Kimoto, T. at Cooper, J. Mga Pangunahing Kaalaman sa Teknolohiya ng Silicon Carbide Mga Pangunahing Kaalaman sa Teknolohiya ng Silicon Carbide: Paglago, Mga Katangian, Kagamitan at Aplikasyon Tomo.252 (Wiley Singapore Pte Ltd, 2014).
Veliadis, V. Malawakang Komersyalisasyon ng SiC: Status Quo at mga Hadlang na Dapat Malampasan. alma mater. ang agham. Forum 1062, 125–130 (2022).
Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR at Joshi, YK Pagsusuri sa mga teknolohiya ng thermal packaging para sa automotive power electronics para sa mga layunin ng traksyon. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR at Joshi, YK Pagsusuri sa mga teknolohiya ng thermal packaging para sa automotive power electronics para sa mga layunin ng traksyon.Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR at Joshi, YK Pangkalahatang-ideya ng mga teknolohiya ng thermal packaging para sa automotive power electronics para sa mga layunin ng traksyon. 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 at Joshi, YK Pangkalahatang-ideya ng teknolohiya ng thermal packaging para sa automotive power electronics para sa mga layunin ng traksyon.J. Electron. Pakete. kawalan ng ulirat. ASME 140, 1-11 (2018).
Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. Pagbuo ng SiC applied traction system para sa mga susunod na henerasyon ng Shinkansen high-speed train. Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. Pagbuo ng SiC applied traction system para sa mga susunod na henerasyon ng Shinkansen high-speed train.Sato K., Kato H. at Fukushima T. Pagbuo ng isang inilapat na SiC traction system para sa susunod na henerasyon ng mga high-speed na tren ng Shinkansen.Sato K., Kato H. at Fukushima T. Pagbuo ng Sistema ng Traksyon para sa mga Aplikasyon ng SiC para sa Susunod na Henerasyon ng mga High-Speed Shinkansen Train. Apendiks IEEJ J. Ind. 9, 453–459 (2020).
Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Mga Hamon sa Paglikha ng mga Maaasahang SiC Power Device: Mula sa Kasalukuyang Katayuan at mga Isyu ng mga SiC Wafer. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Mga Hamon sa Paglikha ng mga Maaasahang SiC Power Device: Mula sa Kasalukuyang Katayuan at mga Isyu ng mga SiC Wafer.Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. at Okumura, H. Mga problema sa implementasyon ng mga lubos na maaasahang SiC power device: simula sa kasalukuyang estado at ang problema ng wafer 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 晶圆的现状和问碘。 Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Ang hamon ng pagkamit ng mataas na reliability sa SiC power device: mula sa SiC 晶圆的电视和问题设计。Senzaki J, Hayashi S, Yonezawa Y. at Okumura H. Mga hamon sa pagbuo ng mga high-reliability power device batay sa silicon carbide: isang pagsusuri sa katayuan at mga problemang nauugnay sa mga silicon carbide wafer.Sa 2018 IEEE International Symposium on Reliability Physics (IRPS). (Senzaki, J. et al. eds.) 3B.3-1-3B.3-6 (IEEE, 2018).
Kim, D. & Sung, W. Pinahusay na short-circuit ruggedness para sa 1.2kV 4H-SiC MOSFET gamit ang isang malalim na P-well na ipinatupad sa pamamagitan ng channeling implantation. Kim, D. & Sung, W. Pinahusay na short-circuit ruggedness para sa 1.2kV 4H-SiC MOSFET gamit ang isang malalim na P-well na ipinatupad sa pamamagitan ng channeling implantation.Kim, D. at Sung, V. Pinahusay na short-circuit immunity para sa isang 1.2 kV 4H-SiC MOSFET gamit ang isang malalim na P-well na ipinatupad sa pamamagitan ng channel implantation. 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. at Sung, V. Pinahusay na short-circuit tolerance ng 1.2 kV 4H-SiC MOSFET gamit ang malalalim na P-well sa pamamagitan ng channel implantation.Mga Kagamitang Elektroniko ng IEEE Lett. 42, 1822–1825 (2021).
Skowronski M. et al. Paggalaw ng mga depekto na pinahusay ng rekombinasyon sa mga diode na 4H-SiC pn na may pasulong na bias. J. Aplikasyon. pisika. 92, 4699–4704 (2002).
Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB Pagbabago ng Dislokasyon sa 4H silicon carbide epitaxy. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB Pagbabago ng Dislokasyon sa 4H silicon carbide epitaxy.Ha S., Meszkowski P., Skowronski M. at Rowland LB Transpormasyon ng Dislokasyon sa panahon ng 4H silicon carbide epitaxy. 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. at Rowland, LB 4H Ha, S., Meszkowski, P., Skowronski, M. at Rowland, LBPaglipat ng dislokasyon 4H sa epitaxy ng silicon carbide.J. Crystal. Paglago 244, 257–266 (2002).
Skowronski, M. & Ha, S. Degradasyon ng mga hexagonal silicon-carbide-based bipolar device. Skowronski, M. & Ha, S. Degradasyon ng mga hexagonal silicon-carbide-based bipolar device.Skowronski M. at Ha S. Degradasyon ng mga hexagonal bipolar device batay sa silicon carbide. Skowronski, M. & Ha, S. 六方碳化硅基双极器件的降解。 Skowronski M. at Ha S.Skowronski M. at Ha S. Degradasyon ng mga hexagonal bipolar device batay sa silicon carbide.J. Aplikasyon. pisika 99, 011101 (2006).
Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. at Ryu, S.-H. Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. at Ryu, S.-H.Agarwal A., Fatima H., Heini S. at Ryu S.-H. Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. at Ryu, S.-H. Agarwal, A., Fatima, H., Haney, S. at Ryu, S.-H.Agarwal A., Fatima H., Heini S. at Ryu S.-H.Isang bagong mekanismo ng degradasyon para sa mga high-voltage SiC power MOSFET. IEEE Electronic Devices Lett. 28, 587–589 (2007).
Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ at Hobart, KD Tungkol sa puwersang nagtutulak para sa paggalaw ng stacking fault na dulot ng recombination sa 4H–SiC. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ at Hobart, KD Tungkol sa puwersang nagtutulak para sa paggalaw ng stacking fault na dulot ng recombination sa 4H-SiC.Caldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ, at Hobart, KD Tungkol sa puwersang nagtutulak ng paggalaw ng stacking fault na dulot ng recombination sa 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, at Hobart, KD, Tungkol sa puwersang nagtutulak ng paggalaw ng stacking fault na dulot ng recombination sa 4H-SiC.J. Aplikasyon. pisika. 108, 044503 (2010).
Iijima, A. & Kimoto, T. Modelo ng elektronikong enerhiya para sa pagbuo ng single Shockley stacking fault sa 4H-SiC crystals. Iijima, A. & Kimoto, T. Modelo ng elektronikong enerhiya para sa pagbuo ng single Shockley stacking fault sa 4H-SiC crystals.Iijima, A. at Kimoto, T. Modelo ng enerhiyang elektron sa pagbuo ng mga iisang depekto ng Shockley packing sa mga kristal na 4H-SiC. Iijima, A. & Kimoto, T. 4H-SiC 晶体中单Shockley 堆垛层错形成的电子能量模型。 Iijima, A. & Kimoto, T. Modelo ng elektronikong enerhiya ng pagbuo ng single Shockley stacking fault sa 4H-SiC crystal.Iijima, A. at Kimoto, T. Modelo ng enerhiyang elektron ng pagbuo ng iisang depektong Shockley packing sa mga kristal na 4H-SiC.J. Aplikasyon. pisika 126, 105703 (2019).
Iijima, A. & Kimoto, T. Pagtatantya ng kritikal na kondisyon para sa paglawak/pagliit ng mga single Shockley stacking fault sa 4H-SiC PiN diode. Iijima, A. & Kimoto, T. Pagtatantya ng kritikal na kondisyon para sa paglawak/pagliit ng mga single Shockley stacking fault sa 4H-SiC PiN diode.Iijima, A. at Kimoto, T. Pagtatantya ng kritikal na estado para sa paglawak/kompression ng mga depekto sa pag-iimpake ng Shockley sa 4H-SiC PiN-diode. 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. Pagtatantya ng mga kondisyon ng pagpapalawak/pagliit ng iisang Shockley stacking layer sa mga 4H-SiC PiN diode.Iijima, A. at Kimoto, T. Pagtatantya ng mga kritikal na kondisyon para sa paglawak/kompression ng single defect packing na Shockley sa 4H-SiC PiN-diodes.aplikasyon sa pisika Wright. 116, 092105 (2020).
Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Modelo ng aksyon ng balon ng kuwantum para sa pagbuo ng isang solong Shockley stacking fault sa isang 4H-SiC na kristal sa ilalim ng mga kondisyong hindi ekwilibriyo. Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Modelo ng aksyon ng balon ng kuwantum para sa pagbuo ng isang solong Shockley stacking fault sa isang 4H-SiC na kristal sa ilalim ng mga kondisyong hindi ekwilibriyo.Mannen Y., Shimada K., Asada K., at Otani N. Isang quantum well model para sa pagbuo ng isang Shockley stacking fault sa isang 4H-SiC crystal sa ilalim ng mga kondisyong nonequilibrium.Mannen Y., Shimada K., Asada K. at Otani N. Modelo ng interaksyon ng quantum well para sa pagbuo ng mga single Shockley stacking fault sa mga kristal na 4H-SiC sa ilalim ng mga kondisyong nonequilibrium. J. Application. physics. 125, 085705 (2019).
Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Mga pagkakamali sa pag-stack na dulot ng recombination: Katibayan para sa isang pangkalahatang mekanismo sa hexagonal SiC. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Mga pagkakamali sa pag-stack na dulot ng recombination: Katibayan para sa isang pangkalahatang mekanismo sa hexagonal SiC.Galeckas, A., Linnros, J. at Pirouz, P. Mga Depekto sa Pag-iimpake na Sapilitan ng Rekombinasyon: Katibayan para sa Isang Karaniwang Mekanismo sa 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. Katibayan para sa pangkalahatang mekanismo ng composite induction stacking layer: SiC.Galeckas, A., Linnros, J. at Pirouz, P. Mga Depekto sa Pag-iimpake na Sapilitan ng Rekombinasyon: Katibayan para sa Isang Karaniwang Mekanismo sa Hexagonal SiC.pisika Pastor Wright. 96, 025502 (2006).
Ishikawa, Y., Sudo, M., Yao, Y.-Z., Sugawara, Y. & Kato, M. Paglawak ng isang Shockley stacking fault sa isang 4H-SiC (11 2 ¯0) epitaxial layer na dulot ng electron beam irradiation.Ishikawa, Y., M. Sudo, Y.-Z beam irradiation.Ishikawa, Y., Sudo M., Y.-Z Psychology.Kahon, Ю., М. Судо, Y.-Z Chem., J. Chem., 123, 225101 (2018).
Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Obserbasyon ng rekombinasyon ng carrier sa mga single Shockley stacking fault at sa mga partial dislocation sa 4H-SiC. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Obserbasyon ng rekombinasyon ng carrier sa mga single Shockley stacking fault at sa mga partial dislocation sa 4H-SiC.Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. at Kimoto T. Obserbasyon ng Rekombinasyon ng Carrier sa mga Depekto ng Single Shockley Packing at mga Bahagyang Dislokasyon sa 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和4H-SiC partial 位错中载流子去生的可以。Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. at Kimoto T. Obserbasyon ng Rekombinasyon ng Carrier sa mga Depekto ng Single Shockley Packing at mga Bahagyang Dislokasyon sa 4H-SiC.J. Aplikasyon. pisika 124, 095702 (2018).
Kimoto, T. & Watanabe, H. Depektong inhinyeriya sa teknolohiyang SiC para sa mga aparatong may mataas na boltahe. Kimoto, T. & Watanabe, H. Depektong inhinyeriya sa teknolohiyang SiC para sa mga aparatong may mataas na boltahe.Kimoto, T. at Watanabe, H. Pag-unlad ng mga depekto sa teknolohiyang SiC para sa mga aparatong may mataas na boltahe. 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. Depektong inhinyeriya sa teknolohiyang SiC para sa mga aparatong may mataas na boltahe.Kimoto, T. at Watanabe, H. Pag-unlad ng mga depekto sa teknolohiyang SiC para sa mga aparatong may mataas na boltahe.aplikasyon ng pisika Express 13, 120101 (2020).
Zhang, Z. & Sudarshan, TS Basal plane dislocation-free epitaxy ng silicon carbide. Zhang, Z. & Sudarshan, TS Basal plane dislocation-free epitaxy ng silicon carbide.Zhang Z. at Sudarshan TS Epitaxy na walang dislokasyon ng silicon carbide sa basal plane. Zhang, Z. & Sudarshan, TS 碳化硅基面无位错外延。 Zhang, Z. at Sudarshan, TSZhang Z. at Sudarshan TS Epitaxy na walang dislokasyon ng mga basal plane ng silicon carbide.pahayag. pisika. Wright. 87, 151913 (2005).
Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS Mekanismo ng pag-aalis ng basal plane dislocations sa SiC thin films sa pamamagitan ng epitaxy sa isang etched substrate. Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS Mekanismo ng pag-aalis ng basal plane dislocations sa SiC thin films sa pamamagitan ng epitaxy sa isang etched substrate.Zhang Z., Moulton E. at Sudarshan TS Mekanismo ng pag-aalis ng mga dislokasyon ng base plane sa mga manipis na pelikulang SiC sa pamamagitan ng epitaxy sa isang nakaukit na substrate. 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 Ang mekanismo ng pag-aalis ng manipis na pelikulang SiC sa pamamagitan ng pag-ukit sa substrate.Zhang Z., Moulton E. at Sudarshan TS Mekanismo ng pag-aalis ng mga dislokasyon ng base plane sa mga manipis na pelikulang SiC sa pamamagitan ng epitaxy sa mga nakaukit na substrate.aplikasyon ng pisika Wright. 89, 081910 (2006).
Shtalbush RE et al. Ang pagkaantala ng paglago ay humahantong sa pagbaba ng mga basal plane dislocations sa panahon ng 4H-SiC epitaxy. pahayag. pisika. Wright. 94, 041916 (2009).
Zhang, X. & Tsuchida, H. Pagbabago ng mga basal plane dislocation patungo sa mga threading edge dislocation sa 4H-SiC epilayers sa pamamagitan ng high temperature annealing. Zhang, X. & Tsuchida, H. Pagbabago ng mga basal plane dislocation patungo sa mga threading edge dislocation sa 4H-SiC epilayers sa pamamagitan ng high temperature annealing.Zhang, X. at Tsuchida, H. Pagbabago ng mga basal plane dislocation tungo sa mga threading edge dislocation sa 4H-SiC epitaxial layers sa pamamagitan ng high temperature annealing. 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. at Tsuchida, H. 通过高温退火将4H-SiCZhang, X. at Tsuchida, H. Pagbabago ng mga dislokasyon sa base plane tungo sa mga dislokasyon sa gilid ng filament sa 4H-SiC epitaxial layers sa pamamagitan ng high temperature annealing.J. Aplikasyon. pisika. 111, 123512 (2012).
Song, H. & Sudarshan, TS Pagbabago ng basal plane dislocation malapit sa epilayer/substrate interface sa epitaxial growth ng 4° off-axis 4H–SiC. Song, H. & Sudarshan, TS Pagbabago ng basal plane dislocation malapit sa epilayer/substrate interface sa epitaxial growth ng 4° off-axis 4H–SiC.Song, H. at Sudarshan, TS Transpormasyon ng mga basal plane dislocation malapit sa epitaxial layer/substrate interface habang nasa off-axis epitaxial growth ng 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位错转捯。 Kanta, H. at Sudarshan, TS 在4° 离轴4H-SiC Song, H. & Sudarshan, TSPaglipat ng planar dislocation ng substrate malapit sa epitaxial layer/substrate boundary habang epitaxial growth ng 4H-SiC sa labas ng 4° axis.J. Crystal. Paglago 371, 94–101 (2013).
Konishi, K. et al. Sa mataas na kuryente, ang paglaganap ng basal plane dislocation stacking fault sa 4H-SiC epitaxial layers ay nagbabago tungo sa filament edge dislocations. J. Application. physics. 114, 014504 (2013).
Konishi, K. et al. Disenyo ng mga epitaxial layer para sa mga bipolar non-degradable SiC MOSFET sa pamamagitan ng pag-detect ng mga extended stacking fault nucleation site sa operational X-ray topographic analysis. AIP Advanced 12, 035310 (2022).
Lin, S. et al. Impluwensya ng istruktura ng basal plane dislocation sa paglaganap ng isang Shockley-type stacking fault habang nabubulok ang forward current ng 4H-SiC pin diodes. Japan. J. Application. physics. 57, 04FR07 (2018).
Tahara, T., et al. Ang maikling buhay ng minority carrier sa mga nitrogen-rich 4H-SiC epilayer ay ginagamit upang sugpuin ang mga stacking fault sa mga PiN diode. J. Application. physics. 120, 115101 (2016).
Tahara, T. et al. Pagdepende ng konsentrasyon ng injected carrier sa paglaganap ng single Shockley stacking fault sa 4H-SiC PiN diodes. J. Application. Physics 123, 025707 (2018).
Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Mikroskopikong sistemang FCA para sa pagsukat ng lalim-na-resolve na habambuhay ng carrier sa SiC. Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. Mikroskopikong sistemang FCA para sa pagsukat ng lalim-na-resolve na habambuhay ng carrier sa SiC.Mei, S., Tawara, T., Tsuchida, H. at Kato, M. FCA Mikroskopikong Sistema para sa mga Pagsukat ng Panghabambuhay ng Carrier na Natutukoy ang Lalim sa Silicon Carbide. Mae, S.、Tawara, T.、Tsuchida, H. & Kato, M. 用于SiC 中深度分辨载流子寿命测量的显微FCA 系统。 Mae, S.、Tawara, T.、Tsuchida, H. & Kato, M. Para sa SiC medium-depth 分辨载流子lifetime measurement的月微FCA system。Mei S., Tawara T., Tsuchida H. at Kato M. Sistemang Micro-FCA para sa mga pagsukat ng tagal ng buhay ng carrier na may depth-resolved sa silicon carbide.Porum ng agham ng alma mater 924, 269–272 (2018).
Hirayama, T. et al. Ang distribusyon ng lalim ng mga habang-buhay ng carrier sa makapal na 4H-SiC epitaxial layers ay sinukat nang hindi mapanira gamit ang time resolution ng free carrier absorption at crossed light. Lumipat sa agham. meter. 91, 123902 (2020).
Oras ng pag-post: Nob-06-2022
