Ngăn chặn sự lan truyền lỗi xếp chồng trong điốt PiN 4H-SiC bằng cách cấy proton để loại bỏ sự suy giảm lưỡng cực

Cảm ơn bạn đã ghé thăm Nature.com.Phiên bản trình duyệt bạn đang sử dụng có hỗ trợ CSS hạn chế.Để có trải nghiệm tốt nhất, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng trình duyệt đã cập nhật (hoặc tắt Chế độ tương thích trong Internet Explorer).Trong thời gian chờ đợi, để đảm bảo được hỗ trợ liên tục, chúng tôi sẽ hiển thị trang web không có kiểu và JavaScript.
4H-SiC đã được thương mại hóa làm vật liệu cho các thiết bị bán dẫn điện.Tuy nhiên, độ tin cậy lâu dài của thiết bị 4H-SiC là một trở ngại cho ứng dụng rộng rãi của chúng và vấn đề về độ tin cậy quan trọng nhất của thiết bị 4H-SiC là suy giảm lưỡng cực.Sự xuống cấp này là do sự lan truyền lỗi xếp chồng Shockley (1SSF) duy nhất của sự lệch vị trí mặt phẳng cơ bản trong tinh thể 4H-SiC.Ở đây, chúng tôi đề xuất một phương pháp ngăn chặn sự giãn nở 1SSF bằng cách cấy proton vào tấm wafer epiticular 4H-SiC.Điốt PiN được chế tạo trên các tấm bán dẫn có cấy proton cho thấy các đặc tính dòng điện-điện áp tương tự như điốt không cấy proton.Ngược lại, sự mở rộng 1SSF bị triệt tiêu một cách hiệu quả trong diode PiN được cấy proton.Do đó, việc cấy proton vào tấm wafer epiticular 4H-SiC là một phương pháp hiệu quả để ngăn chặn sự suy giảm lưỡng cực của các thiết bị bán dẫn công suất 4H-SiC trong khi vẫn duy trì hiệu suất của thiết bị.Kết quả này góp phần phát triển các thiết bị 4H-SiC có độ tin cậy cao.
Cacbua silic (SiC) được công nhận rộng rãi là vật liệu bán dẫn cho các thiết bị bán dẫn tần số cao, công suất cao có thể hoạt động trong môi trường khắc nghiệt1.Có nhiều loại SiC, trong đó 4H-SiC có các đặc tính vật lý của thiết bị bán dẫn tuyệt vời như độ linh động của điện tử cao và điện trường đánh thủng mạnh2.Các tấm wafer 4H-SiC có đường kính 6 inch hiện đang được thương mại hóa và sử dụng để sản xuất hàng loạt các thiết bị bán dẫn điện3.Hệ thống lực kéo cho ô tô điện và tàu hỏa được chế tạo bằng thiết bị bán dẫn điện 4H-SiC4.5.Tuy nhiên, các thiết bị 4H-SiC vẫn gặp phải các vấn đề về độ tin cậy lâu dài như đánh thủng điện môi hoặc độ tin cậy đoản mạch,6,7 trong số đó một trong những vấn đề về độ tin cậy quan trọng nhất là suy giảm lưỡng cực2,8,9,10,11.Sự suy giảm lưỡng cực này đã được phát hiện hơn 20 năm trước và từ lâu đã trở thành một vấn đề trong chế tạo thiết bị SiC.
Sự suy giảm lưỡng cực được gây ra bởi một khiếm khuyết ngăn xếp Shockley (1SSF) trong các tinh thể 4H-SiC với sự lệch vị trí mặt phẳng cơ bản (BPD) lan truyền bằng cách trượt lệch vị trí tăng cường tái tổ hợp (REDG)12,13,14,15,16,17,18,19.Do đó, nếu việc mở rộng BPD bị triệt tiêu xuống 1SSF, các thiết bị nguồn 4H-SiC có thể được chế tạo mà không bị suy giảm lưỡng cực.Một số phương pháp đã được báo cáo để ngăn chặn sự lan truyền của BPD, chẳng hạn như chuyển đổi BPD sang Thread Edge Dislocation (TED) 20,21,22,23,24.Trong các tấm wafer epiticular SiC mới nhất, BPD chủ yếu hiện diện trong chất nền chứ không có trong lớp epitaxy do sự chuyển đổi BPD thành TED trong giai đoạn đầu của quá trình tăng trưởng epiticular.Do đó, vấn đề còn lại của sự suy thoái lưỡng cực là sự phân bố BPD trong chất nền 25,26,27.Việc chèn một “lớp gia cố tổng hợp” giữa lớp trôi và chất nền đã được đề xuất như một phương pháp hiệu quả để ngăn chặn sự giãn nở BPD trong chất nền28, 29, 30, 31. Lớp này làm tăng khả năng tái hợp cặp electron-lỗ trống trong lớp epitaxy và chất nền SiC.Việc giảm số lượng cặp electron-lỗ trống làm giảm lực truyền động của REDG thành BPD trong chất nền, do đó lớp gia cố bằng composite có thể ngăn chặn sự phân hủy lưỡng cực.Cần lưu ý rằng việc chèn một lớp sẽ đòi hỏi chi phí bổ sung trong quá trình sản xuất các tấm bán dẫn và nếu không chèn một lớp thì khó có thể giảm số lượng cặp electron-lỗ trống bằng cách chỉ kiểm soát việc kiểm soát thời gian tồn tại của sóng mang.Do đó, vẫn cần phát triển các phương pháp ngăn chặn khác để đạt được sự cân bằng tốt hơn giữa chi phí sản xuất thiết bị và năng suất.
Bởi vì việc mở rộng BPD thành 1SSF đòi hỏi phải di chuyển các trật khớp một phần (PD), nên việc ghim PD là một phương pháp đầy hứa hẹn để ức chế sự suy thoái lưỡng cực.Mặc dù việc ghim PD bằng tạp chất kim loại đã được báo cáo, nhưng FPD trong chất nền 4H-SiC nằm ở khoảng cách hơn 5 μm so với bề mặt của lớp epiticular.Ngoài ra, do hệ số khuếch tán của bất kỳ kim loại nào trong SiC đều rất nhỏ nên tạp chất kim loại khó khuếch tán vào chất nền34.Do khối lượng nguyên tử tương đối lớn của kim loại nên việc cấy ion vào kim loại cũng gặp khó khăn.Ngược lại, trong trường hợp hydro, nguyên tố nhẹ nhất, các ion (proton) có thể được cấy vào 4H-SiC đến độ sâu hơn 10 µm bằng máy gia tốc lớp MeV.Do đó, nếu việc cấy proton ảnh hưởng đến việc ghim PD thì nó có thể được sử dụng để ngăn chặn sự lan truyền BPD trong chất nền.Tuy nhiên, việc cấy proton có thể làm hỏng 4H-SiC và làm giảm hiệu suất của thiết bị37,38,39,40.
Để khắc phục sự xuống cấp của thiết bị do cấy proton, quá trình ủ nhiệt độ cao được sử dụng để sửa chữa hư hỏng, tương tự như phương pháp ủ thường được sử dụng sau khi cấy ion chấp nhận trong quá trình xử lý thiết bị1, 40, 41, 42. Mặc dù phép đo phổ khối ion thứ cấp (SIMS)43 có báo cáo về sự khuếch tán hydro do ủ ở nhiệt độ cao, có thể chỉ mật độ của các nguyên tử hydro gần FD là không đủ để phát hiện việc ghim PR bằng SIMS.Do đó, trong nghiên cứu này, chúng tôi đã cấy proton vào các tấm wafer epiticular 4H-SiC trước quá trình chế tạo thiết bị, bao gồm cả quá trình ủ ở nhiệt độ cao.Chúng tôi đã sử dụng điốt PiN làm cấu trúc thiết bị thử nghiệm và chế tạo chúng trên các tấm wafer epiticular 4H-SiC được cấy proton.Sau đó, chúng tôi quan sát các đặc tính volt-ampe để nghiên cứu sự suy giảm hiệu suất của thiết bị do bơm proton.Sau đó, chúng tôi quan sát thấy sự mở rộng của 1SSF trong hình ảnh điện phát quang (EL) sau khi đặt một điện áp vào diode PiN.Cuối cùng, chúng tôi đã xác nhận tác động của việc tiêm proton lên việc ngăn chặn sự mở rộng 1SSF.
Trên hình.Hình 1 cho thấy các đặc tính dòng điện-điện áp (CVC) của điốt PiN ở nhiệt độ phòng ở những vùng có và không có cấy proton trước dòng điện xung.Điốt PiN có bơm proton cho thấy các đặc tính chỉnh lưu tương tự như điốt không bơm proton, mặc dù các đặc tính IV được chia sẻ giữa các điốt.Để chỉ ra sự khác biệt giữa các điều kiện đưa vào, chúng tôi đã vẽ đồ thị tần số điện áp ở mật độ dòng điện thuận là 2,5 A/cm2 (tương ứng với 100 mA) dưới dạng đồ thị thống kê như trong Hình 2. Đường cong gần đúng bằng phân bố chuẩn cũng được biểu diễn bằng một đường chấm chấm.đường kẻ.Có thể thấy từ các đỉnh của đường cong, điện trở tăng nhẹ ở liều proton 1014 và 1016 cm-2, trong khi diode PiN với liều proton 1012 cm-2 cho thấy hầu hết các đặc điểm giống như khi không cấy proton .Chúng tôi cũng đã thực hiện cấy proton sau khi chế tạo các điốt PiN không biểu hiện sự phát quang điện đồng nhất do hư hỏng do cấy proton như trong Hình S1 như được mô tả trong các nghiên cứu trước đây37,38,39.Do đó, ủ ở 1600 ° C sau khi cấy ion Al là một quá trình cần thiết để chế tạo các thiết bị kích hoạt chất nhận Al, có thể sửa chữa những hư hỏng do cấy proton, làm cho CVC giống nhau giữa các điốt PiN proton được cấy và không cấy. .Tần số dòng điện ngược ở -5 V cũng được trình bày trên Hình S2, không có sự khác biệt đáng kể giữa điốt có và không có bơm proton.
Đặc tính volt-ampe của điốt PiN có và không có proton được bơm vào ở nhiệt độ phòng.Truyền thuyết chỉ ra liều lượng proton.
Tần số điện áp ở dòng điện một chiều 2,5 A/cm2 đối với điốt PiN có bơm proton và không bơm proton.Đường chấm chấm tương ứng với phân phối chuẩn.
Trên hình.3 hiển thị ảnh EL của diode PiN có mật độ dòng điện là 25 A/cm2 sau điện áp.Trước khi cho tải dòng điện xung vào, không quan sát thấy các vùng tối của diode, như trong Hình 3. C2.Tuy nhiên, như thể hiện trong hình.Như được hiển thị trong Hình 3a, trong một diode PiN không cấy proton, một số vùng sọc tối có cạnh sáng đã được quan sát thấy sau khi đặt một điện áp vào.Các vùng tối hình que như vậy được quan sát thấy trong ảnh EL đối với 1SSF kéo dài từ BPD trong chất nền28,29.Thay vào đó, một số lỗi xếp chồng mở rộng đã được quan sát thấy trong điốt PiN với các proton được cấy vào, như trong Hình 3b–d.Sử dụng địa hình tia X, chúng tôi đã xác nhận sự hiện diện của PR có thể di chuyển từ BPD đến chất nền ở ngoại vi của các điểm tiếp xúc trong diode PiN mà không cần bơm proton (Hình 4: hình ảnh này mà không cần tháo điện cực trên (ảnh chụp, PR không thể nhìn thấy dưới các điện cực). Do đó, vùng tối trong ảnh EL tương ứng với BPD 1SSF mở rộng trong chất nền. Ảnh EL của các điốt PiN được tải khác được hiển thị trong Hình 1 và 2. Video S3-S6 có và không có phần mở rộng các vùng tối (hình ảnh EL thay đổi theo thời gian của điốt PiN không tiêm proton và được cấy ở bước sóng 1014 cm-2) cũng được hiển thị trong Thông tin bổ sung .
Ảnh EL của điốt PiN ở 25 A/cm2 sau 2 giờ chịu ứng suất điện (a) không cấy proton và với liều cấy (b) 1012 cm-2, (c) 1014 cm-2 và (d) 1016 cm-2 proton.
Chúng tôi đã tính toán mật độ của 1SSF mở rộng bằng cách tính toán các vùng tối có cạnh sáng trong ba điốt PiN cho từng điều kiện, như trong Hình 5. Mật độ của 1SSF mở rộng giảm khi tăng liều proton và thậm chí ở liều 1012 cm-2, mật độ của 1SSF mở rộng thấp hơn đáng kể so với diode PiN không được cấy ghép.
Tăng mật độ của điốt SF PiN có và không có cấy proton sau khi tải bằng dòng xung (mỗi trạng thái bao gồm ba điốt được tải).
Việc rút ngắn tuổi thọ của chất mang cũng ảnh hưởng đến việc triệt tiêu sự giãn nở và việc bơm proton làm giảm tuổi thọ của chất mang32,36.Chúng tôi đã quan sát thời gian tồn tại của chất mang trong lớp epitaxy dày 60 µm với lượng proton được bơm vào là 1014 cm-2.Từ thời gian tồn tại của chất mang ban đầu, mặc dù bộ cấy giảm giá trị xuống ~10%, quá trình ủ tiếp theo sẽ khôi phục giá trị đó về ~50%, như trong Hình S7.Do đó, tuổi thọ của chất mang bị giảm do cấy proton, được phục hồi bằng cách ủ ở nhiệt độ cao.Mặc dù việc giảm 50% tuổi thọ của sóng mang cũng ngăn chặn sự lan truyền của các lỗi xếp chồng, nhưng các đặc tính I–V, thường phụ thuộc vào tuổi thọ của sóng mang, chỉ cho thấy những khác biệt nhỏ giữa điốt được tiêm và không được cấy ghép.Do đó, chúng tôi tin rằng việc neo PD đóng vai trò ngăn cản sự mở rộng 1SSF.
Mặc dù SIMS không phát hiện ra hydro sau khi ủ ở 1600°C, như đã báo cáo trong các nghiên cứu trước đây, chúng tôi đã quan sát thấy tác động của việc cấy proton lên việc ngăn chặn sự giãn nở 1SSF, như trong Hình 1 và 4. 3, 4. Do đó, chúng tôi tin rằng PD được neo giữ bởi các nguyên tử hydro có mật độ dưới giới hạn phát hiện của SIMS (2 × 1016 cm-3) hoặc các khuyết điểm gây ra do cấy ghép.Cần lưu ý rằng chúng tôi chưa xác nhận sự gia tăng điện trở ở trạng thái do độ giãn dài của 1SSF sau khi tải dòng điện đột biến.Điều này có thể là do các tiếp điểm ohmic không hoàn hảo được thực hiện bằng quy trình của chúng tôi, điều này sẽ bị loại bỏ trong tương lai gần.
Để kết luận, chúng tôi đã phát triển một phương pháp dập tắt để mở rộng BPD thành 1SSF trong điốt PiN 4H-SiC bằng cách cấy proton trước khi chế tạo thiết bị.Sự suy giảm đặc tính I–V trong quá trình cấy proton là không đáng kể, đặc biệt ở liều proton 1012 cm–2, nhưng hiệu quả ngăn chặn sự giãn nở 1SSF là rất đáng kể.Mặc dù trong nghiên cứu này, chúng tôi đã chế tạo các điốt PiN dày 10 µm bằng cách cấy proton đến độ sâu 10 µm, nhưng vẫn có thể tối ưu hóa hơn nữa các điều kiện cấy ghép và áp dụng chúng để chế tạo các loại thiết bị 4H-SiC khác.Cần xem xét thêm chi phí cho việc chế tạo thiết bị trong quá trình cấy proton, nhưng chúng sẽ tương tự như chi phí cho việc cấy ion nhôm, đây là quy trình chế tạo chính cho các thiết bị điện 4H-SiC.Do đó, cấy proton trước khi xử lý thiết bị là một phương pháp tiềm năng để chế tạo các thiết bị năng lượng lưỡng cực 4H-SiC mà không bị thoái hóa.
Một tấm wafer 4H-SiC loại n 4 inch với độ dày lớp epiticular là 10 µm và nồng độ pha tạp chất cho là 1 × 1016 cm–3 đã được sử dụng làm mẫu.Trước khi xử lý thiết bị, các ion H+ được cấy vào tấm có năng lượng gia tốc 0,95 MeV ở nhiệt độ phòng đến độ sâu khoảng 10 μm ở góc bình thường so với bề mặt tấm.Trong quá trình cấy proton, người ta sử dụng mặt nạ trên một tấm và tấm này có các phần không có và có liều proton là 1012, 1014 hoặc 1016 cm-2.Sau đó, các ion Al có liều proton 1020 và 1017 cm–3 được cấy trên toàn bộ tấm bán dẫn đến độ sâu 0–0,2 µm và cách bề mặt 0,2–0,5 µm, sau đó ủ ở 1600°C để tạo thành nắp carbon để tạo thành lớp ap.-kiểu.Sau đó, tiếp xúc Ni ở mặt sau được lắng đọng trên mặt đế, trong khi tiếp xúc mặt trước Ti / Al hình lược 2,0 mm x 2,0 mm được hình thành bằng phương pháp quang khắc và quá trình bóc vỏ được lắng đọng ở mặt lớp epiticular.Cuối cùng, quá trình ủ tiếp xúc được thực hiện ở nhiệt độ 700 ° C.Sau khi cắt tấm wafer thành các chip, chúng tôi thực hiện mô tả đặc tính ứng suất và ứng dụng.
Các đặc tính I–V của điốt PiN được chế tạo được quan sát bằng máy phân tích tham số bán dẫn HP4155B.Là một ứng suất điện, dòng điện xung 10 mili giây có cường độ 212,5 A/cm2 được đưa vào trong 2 giờ với tần số 10 xung/giây.Khi chúng tôi chọn mật độ hoặc tần số dòng điện thấp hơn, chúng tôi không quan sát thấy sự giãn nở 1SSF ngay cả trong diode PiN mà không bơm proton.Trong quá trình đặt điện áp vào, nhiệt độ của diode PiN là khoảng 70°C mà không cố ý làm nóng, như trong Hình S8.Hình ảnh điện phát quang thu được trước và sau ứng suất điện ở mật độ dòng điện 25 A/cm2.Tỷ lệ chăn thả phản xạ synchrotron Địa hình tia X sử dụng chùm tia X đơn sắc (λ = 0,15nm) tại Trung tâm bức xạ Synchrotron Aichi, vectơ ag trong BL8S2 là -1-128 hoặc 11-28 (xem phần 44 để biết chi tiết) .).
Tần số điện áp ở mật độ dòng điện thuận 2,5 A/cm2 được trích ra với khoảng 0,5 V trong hình.2 theo CVC của từng trạng thái của diode PiN.Từ giá trị trung bình của ứng suất Vave và độ lệch chuẩn σ của ứng suất, chúng ta vẽ đường cong phân bố chuẩn dưới dạng đường chấm trong Hình 2 sử dụng phương trình sau:
Werner, MR & Fahrner, WR Đánh giá về vật liệu, cảm biến vi mô, hệ thống và thiết bị cho các ứng dụng nhiệt độ cao và môi trường khắc nghiệt. Werner, MR & Fahrner, WR Đánh giá về vật liệu, cảm biến vi mô, hệ thống và thiết bị cho các ứng dụng nhiệt độ cao và môi trường khắc nghiệt.Werner, MR và Farner, WR Tổng quan về vật liệu, cảm biến vi mô, hệ thống và thiết bị cho các ứng dụng ở nhiệt độ cao và môi trường khắc nghiệt. Werner, MR & Fahrner, WR Bạn có thể làm điều đó? Werner, MR & Fahrner, WR Đánh giá vật liệu, cảm biến vi mô, hệ thống và thiết bị cho các ứng dụng nhiệt độ cao và môi trường bất lợi.Werner, MR và Farner, WR Tổng quan về vật liệu, cảm biến vi mô, hệ thống và thiết bị cho các ứng dụng ở nhiệt độ cao và điều kiện khắc nghiệt.IEEE Trans.Điện tử công nghiệp.48, 249–257 (2001).
Kimoto, T. & Cooper, JA Nguyên tắc cơ bản của công nghệ cacbua silic Nguyên tắc cơ bản của công nghệ cacbua silic: Sự tăng trưởng, đặc tính, thiết bị và ứng dụng Tập. Kimoto, T. & Cooper, JA Nguyên tắc cơ bản của công nghệ cacbua silic Nguyên tắc cơ bản của công nghệ cacbua silic: Sự tăng trưởng, đặc tính, thiết bị và ứng dụng Tập.Kimoto, T. và Cooper, JA Những điều cơ bản về công nghệ cacbua silic Những điều cơ bản về công nghệ cacbua silic: Sự tăng trưởng, đặc điểm, thiết bị và ứng dụng Tập. Kimoto, T. & Cooper, JA Địa chỉ liên quan: 增长、表征、设备和应用卷。 Kimoto, T. & Cooper, JA Cơ sở công nghệ carbon và silicon Cơ sở công nghệ carbon và silicon: sự phát triển, mô tả, thiết bị và khối lượng ứng dụng.Kimoto, T. và Cooper, J. Khái niệm cơ bản về công nghệ cacbua silic Những điều cơ bản về công nghệ cacbua silic: Sự phát triển, đặc điểm, thiết bị và ứng dụng Tập.252 (Wiley Singapore Pte Ltd, 2014).
Veliadis, V. Thương mại hóa quy mô lớn SiC: Hiện trạng và những trở ngại cần vượt qua.trường cũ.khoa học.Diễn đàn 1062, 125–130 (2022).
Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Đánh giá về công nghệ đóng gói nhiệt cho thiết bị điện tử công suất ô tô cho mục đích kéo. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Đánh giá về công nghệ đóng gói nhiệt cho thiết bị điện tử công suất ô tô cho mục đích kéo.Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR và Joshi, YK Tổng quan về công nghệ đóng gói nhiệt cho thiết bị điện tử công suất ô tô cho mục đích kéo. Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YK Broughton, J., Smet, V., Tummala, RR & Joshi, YKBroughton, J., Smet, V., Tummala, RR và Joshi, YK Tổng quan về công nghệ đóng gói nhiệt cho thiết bị điện tử công suất ô tô cho mục đích kéo.J. Điện tử.Bưu kiện.xuất thần.ASME 140, 1-11 (2018).
Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. Phát triển hệ thống lực kéo ứng dụng SiC cho tàu cao tốc Shinkansen thế hệ tiếp theo. Sato, K., Kato, H. & Fukushima, T. Phát triển hệ thống lực kéo ứng dụng SiC cho tàu cao tốc Shinkansen thế hệ tiếp theo.Sato K., Kato H. và Fukushima T. Phát triển hệ thống lực kéo SiC ứng dụng cho tàu Shinkansen tốc độ cao thế hệ tiếp theo.Sato K., Kato H. và Fukushima T. Phát triển hệ thống lực kéo cho các ứng dụng SiC cho tàu Shinkansen tốc độ cao thế hệ tiếp theo.Phụ lục IEEJ J. Ind. 9, 453–459 (2020).
Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Những thách thức để hiện thực hóa các thiết bị nguồn SiC có độ tin cậy cao: Từ hiện trạng và các vấn đề của tấm bán dẫn SiC. Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Những thách thức để hiện thực hóa các thiết bị nguồn SiC có độ tin cậy cao: Từ hiện trạng và các vấn đề của tấm bán dẫn SiC.Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. và Okumura, H. Các vấn đề trong việc triển khai các thiết bị nguồn SiC có độ tin cậy cao: bắt đầu từ hiện trạng và vấn đề của 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 晶圆的现状和问题来看。 Senzaki, J., Hayashi, S., Yonezawa, Y. & Okumura, H. Thử thách đạt được độ tin cậy cao trong các thiết bị nguồn SiC: từ SiC 晶圆的电视和问题设计。Senzaki J, Hayashi S, Yonezawa Y. và Okumura H. Những thách thức trong việc phát triển các thiết bị năng lượng có độ tin cậy cao dựa trên cacbua silic: đánh giá hiện trạng và các vấn đề liên quan đến tấm bán dẫn cacbua silic.Tại Hội nghị chuyên đề quốc tế IEEE 2018 về Vật lý độ tin cậy (IRPS).(Senzaki, J. và cộng sự. biên tập.) 3B.3-1-3B.3-6 (IEEE, 2018).
Kim, D. & Sung, W. Cải thiện độ chắc chắn ngắn mạch cho MOSFET 1,2kV 4H-SiC bằng cách sử dụng giếng P sâu được triển khai bằng cách cấy ghép kênh. Kim, D. & Sung, W. Cải thiện độ chắc chắn ngắn mạch cho MOSFET 1,2kV 4H-SiC bằng cách sử dụng giếng P sâu được triển khai bằng cách cấy ghép kênh.Kim, D. và Sung, V. Cải thiện khả năng miễn nhiễm ngắn mạch cho MOSFET 1,2 kV 4H-SiC bằng cách sử dụng giếng P sâu được triển khai bằng cách cấy kênh. 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. và Sung, V. Cải thiện khả năng chịu đoản mạch của MOSFET 1,2 kV 4H-SiC bằng cách sử dụng giếng P sâu bằng cách cấy kênh.Thiết bị điện tử IEEE Lett.42, 1822–1825 (2021).
Skowronski M. và cộng sự.Chuyển động được tăng cường tái hợp của các khuyết tật trong điốt pn 4H-SiC phân cực thuận.J. Ứng dụng.vật lý.92, 4699–4704 (2002).
Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB Chuyển đổi trật khớp trong epit Wax silicon cacbua 4H. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB Chuyển đổi trật khớp trong epit Wax silicon cacbua 4H.Ha S., Meszkowski P., Skowronski M. và Rowland LB Chuyển đổi vị trí trong quá trình epitaxy cacbua silic 4H. Ha, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB 4H 碳化硅外延中的位错转换。 Hà, S., Mieszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LB 4H Hà, S., Meszkowski, P., Skowronski, M. & Rowland, LBChuyển vị lệch 4H trong epitaxy cacbua silic.J. Pha lê.Tăng trưởng 244, 257–266 (2002).
Skowronski, M. & Ha, S. Sự xuống cấp của các thiết bị lưỡng cực dựa trên silicon-cacbua hình lục giác. Skowronski, M. & Ha, S. Sự xuống cấp của các thiết bị lưỡng cực dựa trên silicon-cacbua hình lục giác.Skowronski M. và Ha S. Sự xuống cấp của các thiết bị lưỡng cực lục giác dựa trên cacbua silic. Skowronski, M. & Ha, S. 六方碳化硅基双极器件的降解。 Skowronski M. & Hà S.Skowronski M. và Ha S. Sự xuống cấp của các thiết bị lưỡng cực lục giác dựa trên cacbua silic.J. Ứng dụng.vật lý 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. và 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. và Ryu S.-H.Cơ chế xuống cấp mới dành cho MOSFET công suất SiC điện áp cao.Thiết bị điện tử IEEE Lett.28, 587–589 (2007).
Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD Về động lực cho chuyển động lỗi xếp chồng do tái hợp gây ra trong 4H–SiC. Caldwell, JD, Stahlbush, RE, Ancona, MG, Glembocki, OJ & Hobart, KD Về động lực cho chuyển động lỗi xếp chồng do tái hợp gây ra trong 4H-SiC.Caldwell, JD, Stalbush, RE, Ancona, MG, Glemboki, OJ và Hobart, KD Về động lực của chuyển động lỗi xếp chồng do tái hợp gây ra trong 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, và Hobart, KD, Về động lực của chuyển động lỗi xếp chồng do tái hợp gây ra trong 4H-SiC.J. Ứng dụng.vật lý.108, 044503 (2010).
Iijima, A. & Kimoto, T. Mô hình năng lượng điện tử cho sự hình thành lỗi xếp chồng Shockley đơn trong tinh thể 4H-SiC. Iijima, A. & Kimoto, T. Mô hình năng lượng điện tử cho sự hình thành lỗi xếp chồng Shockley đơn trong tinh thể 4H-SiC.Iijima, A. và Kimoto, T. Mô hình năng lượng điện tử hình thành các khuyết tật đơn lẻ của việc đóng gói Shockley trong tinh thể 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. Mô hình năng lượng điện tử của sự hình thành lỗi xếp chồng Shockley đơn trong tinh thể 4H-SiC.Iijima, A. và Kimoto, T. Mô hình năng lượng điện tử của sự hình thành khuyết tật đơn Shockley đóng gói trong tinh thể 4H-SiC.J. Ứng dụng.vật lý 126, 105703 (2019).
Iijima, A. & Kimoto, T. Ước tính điều kiện tới hạn đối với sự giãn nở/thu hẹp của các lỗi xếp chồng Shockley đơn trong điốt PiN 4H-SiC. Iijima, A. & Kimoto, T. Ước tính điều kiện tới hạn đối với sự giãn nở/thu hẹp của các lỗi xếp chồng Shockley đơn trong điốt PiN 4H-SiC.Iijima, A. và Kimoto, T. Ước tính trạng thái tới hạn đối với việc mở rộng/nén các lỗi đóng gói Shockley đơn lẻ trong điốt PiN 4H-SiC. 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. Ước tính các điều kiện giãn nở/co rút của lớp xếp chồng Shockley đơn trong điốt PiN 4H-SiC.Iijima, A. và Kimoto, T. Ước tính các điều kiện tới hạn để mở rộng/nén gói khuyết tật đơn Shockley trong điốt PiN 4H-SiC.vật lý ứng dụng Wright.116, 092105 (2020).
Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Mô hình hoạt động giếng lượng tử để hình thành lỗi xếp chồng Shockley duy nhất trong tinh thể 4H-SiC trong điều kiện không cân bằng. Mannen, Y., Shimada, K., Asada, K. & Ohtani, N. Mô hình hoạt động giếng lượng tử để hình thành lỗi xếp chồng Shockley duy nhất trong tinh thể 4H-SiC trong điều kiện không cân bằng.Mannen Y., Shimada K., Asada K. và Otani N. Một mô hình giếng lượng tử để hình thành lỗi xếp chồng Shockley duy nhất trong tinh thể 4H-SiC trong điều kiện không cân bằng.Mannen Y., Shimada K., Asada K. và Otani N. Mô hình tương tác giếng lượng tử để hình thành các lỗi xếp chồng Shockley đơn trong tinh thể 4H-SiC trong điều kiện không cân bằng.J. Ứng dụng.vật lý.125, 085705 (2019).
Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Lỗi xếp chồng do tái tổ hợp: Bằng chứng về cơ chế chung trong SiC lục giác. Galeckas, A., Linnros, J. & Pirouz, P. Lỗi xếp chồng do tái tổ hợp: Bằng chứng về cơ chế chung trong SiC lục giác.Galeckas, A., Linnros, J. và Pirouz, P. Khiếm khuyết đóng gói do tái tổ hợp: Bằng chứng về một cơ chế phổ biến trong SiC lục giác. 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. Bằng chứng về cơ chế chung của lớp xếp chồng cảm ứng tổng hợp: 六方SiC.Galeckas, A., Linnros, J. và Pirouz, P. Khiếm khuyết đóng gói do tái tổ hợp: Bằng chứng về một cơ chế phổ biến trong SiC lục giác.mục sư vật lý Wright.96, 025502 (2006).
Ishikawa, Y., Sudo, M., Yao, Y.-Z., SUGAwara, Y. & Kato, M. Sự mở rộng của một lỗi xếp chồng Shockley duy nhất trong lớp epiticular 4H-SiC (11 2 ¯0) do electron gây ra chùm tia chiếu xạ.Chiếu xạ chùm tia Ishikawa , Y. , M. Sudo , Y.-Z.Ishikawa, Y., Sudo M., Y.-Z Tâm lý học.Hộp, Ю., М.Судо, Y.-Z Chem., J. Chem., 123, 225101 (2018).
Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Quan sát sự tái hợp sóng mang trong các lỗi xếp chồng Shockley đơn lẻ và tại các điểm lệch một phần trong 4H-SiC. Kato, M., Katahira, S., Ichikawa, Y., Harada, S. & Kimoto, T. Quan sát sự tái hợp sóng mang trong các lỗi xếp chồng Shockley đơn lẻ và tại các điểm lệch một phần trong 4H-SiC.Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. và Kimoto T. Quan sát sự tái hợp chất mang trong các khiếm khuyết đóng gói của Shockley đơn và sai lệch một phần trong 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 xếp chồng lên nhau和4H-SiC một phần 位错中载流子去生的可以。Kato M., Katahira S., Itikawa Y., Harada S. và Kimoto T. Quan sát sự tái hợp chất mang trong các khiếm khuyết đóng gói của Shockley đơn và sai lệch một phần trong 4H-SiC.J. Ứng dụng.vật lý 124, 095702 (2018).
Kimoto, T. & Watanabe, H. Kỹ thuật khiếm khuyết trong công nghệ SiC dành cho các thiết bị điện cao áp. Kimoto, T. & Watanabe, H. Kỹ thuật khiếm khuyết trong công nghệ SiC dành cho các thiết bị điện cao áp.Kimoto, T. và Watanabe, H. Phát triển các khiếm khuyết trong công nghệ SiC cho các thiết bị điện cao áp. 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. Kỹ thuật khiếm khuyết trong công nghệ SiC dành cho các thiết bị điện cao áp.Kimoto, T. và Watanabe, H. Phát triển các khiếm khuyết trong công nghệ SiC cho các thiết bị điện cao áp.vật lý ứng dụng Express 13, 120101 (2020).
Zhang, Z. & Sudarshan, TS Epitaxy mặt phẳng cơ bản không bị trật khớp của silic cacbua. Zhang, Z. & Sudarshan, TS Epitaxy mặt phẳng cơ bản không bị trật khớp của silic cacbua.Zhang Z. và Sudarshan TS Epitaxy không bị lệch vị trí của cacbua silic trong mặt phẳng cơ bản. Zhang, Z. & Sudarshan, TS 碳化硅基面无位错外延。 Zhang, Z. & Sudarshan, TSZhang Z. và Sudarshan TS Epitaxy không bị trật khớp của các mặt phẳng cơ bản cacbua silic.tuyên bố.vật lý.Wright.87, 151913 (2005).
Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS Cơ chế loại bỏ sự lệch vị trí mặt phẳng cơ bản trong màng mỏng SiC bằng cách epit Wax trên chất nền được khắc. Zhang, Z., Moulton, E. & Sudarshan, TS Cơ chế loại bỏ sự lệch vị trí mặt phẳng cơ bản trong màng mỏng SiC bằng cách epit Wax trên chất nền được khắc.Zhang Z., Moulton E. và Sudarshan TS Cơ chế loại bỏ sự sai lệch của mặt phẳng cơ sở trong màng mỏng SiC bằng phương pháp epit Wax trên chất nền được khắc. 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 Cơ chế loại bỏ màng mỏng SiC bằng cách khắc chất nền.Zhang Z., Moulton E. và Sudarshan TS Cơ chế loại bỏ sự sai lệch của mặt phẳng cơ sở trong màng mỏng SiC bằng phương pháp epit Wax trên chất nền được khắc.vật lý ứng dụng Wright.89, 081910 (2006).
Shtalbush RE và cộng sự.Sự gián đoạn tăng trưởng dẫn đến giảm sự lệch vị trí của mặt phẳng cơ bản trong quá trình epitaxy 4H-SiC.tuyên bố.vật lý.Wright.94, 041916 (2009).
Zhang, X. & Tsuchida, H. Chuyển đổi các sai lệch mặt phẳng cơ bản thành các sai lệch cạnh ren trong lớp epilayers 4H-SiC bằng cách ủ nhiệt độ cao. Zhang, X. & Tsuchida, H. Chuyển đổi các sai lệch mặt phẳng cơ bản thành các sai lệch cạnh ren trong lớp epilayers 4H-SiC bằng cách ủ nhiệt độ cao.Zhang, X. và Tsuchida, H. Biến đổi các sai lệch mặt phẳng cơ bản thành các sai lệch cạnh ren trong các lớp epiticular 4H-SiC bằng cách ủ nhiệt độ cao. 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. và Tsuchida, H. Biến đổi các trật khớp của mặt phẳng cơ sở thành các trật khớp ở cạnh dây tóc trong các lớp epiticular 4H-SiC bằng cách ủ nhiệt độ cao.J. Ứng dụng.vật lý.111, 123512 (2012).
Song, H. & Sudarshan, TS Chuyển đổi vị trí lệch mặt phẳng cơ bản gần giao diện lớp biểu bì/chất nền trong sự tăng trưởng epiticular của 4° ngoài trục 4H–SiC. Song, H. & Sudarshan, TS Chuyển đổi vị trí lệch mặt phẳng cơ bản gần giao diện lớp biểu bì/chất nền trong sự tăng trưởng epiticular của 4° ngoài trục 4H–SiC.Song, H. và Sudarshan, TS Sự biến đổi của các sai lệch mặt phẳng cơ bản gần giao diện lớp/chất nền epiticular trong quá trình tăng trưởng epiticular ngoài trục của 4H–SiC. Song, H. & Sudarshan, TS 在4° 离轴4H-SiC 外延生长中外延层/衬底界面附近的基底平面位错转换。 Song, H. & Sudarshan, TS 在4° 离轴4H-SiC Song, H. & Sudarshan, TSSự chuyển dịch lệch vị trí phẳng của chất nền gần ranh giới lớp epiticular/chất nền trong quá trình tăng trưởng epiticular của 4H-SiC bên ngoài trục 4°.J. Pha lê.Tăng trưởng 371, 94–101 (2013).
Konishi, K. và cộng sự.Ở dòng điện cao, sự lan truyền của lỗi xếp chồng lệch mặt phẳng cơ bản trong các lớp epiticular 4H-SiC biến thành trật khớp cạnh dây tóc.J. Ứng dụng.vật lý.114, 014504 (2013).
Konishi, K. và cộng sự.Thiết kế các lớp epiticular cho MOSFET SiC không phân hủy lưỡng cực bằng cách phát hiện các vị trí tạo mầm lỗi xếp chồng mở rộng trong phân tích địa hình tia X vận hành.AIP nâng cao 12, 035310 (2022).
Lin, S. và cộng sự.Ảnh hưởng của cấu trúc lệch vị trí mặt phẳng cơ bản đến sự lan truyền của lỗi xếp chồng kiểu Shockley trong quá trình phân rã dòng thuận của điốt chân 4H-SiC.Nhật Bản.J. Ứng dụng.vật lý.57, 04FR07 (2018).
Tahara, T., và cộng sự.Tuổi thọ sóng mang thiểu số ngắn trong lớp epilayer 4H-SiC giàu nitơ được sử dụng để ngăn chặn các lỗi xếp chồng trong điốt PiN.J. Ứng dụng.vật lý.120, 115101 (2016).
Tahara, T. và cộng sự.Sự phụ thuộc nồng độ chất mang được đưa vào của quá trình lan truyền lỗi xếp chồng Shockley đơn trong điốt PiN 4H-SiC.J. Ứng dụng.Vật lý 123, 025707 (2018).
Hệ thống FCA siêu nhỏ của Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. để đo tuổi thọ sóng mang có độ phân giải sâu trong SiC. Hệ thống FCA siêu nhỏ của Mae, S., Tawara, T., Tsuchida, H. & Kato, M. để đo tuổi thọ sóng mang có độ phân giải sâu trong SiC.Hệ thống kính hiển vi Mei, S., Tawara, T., Tsuchida, H. và Kato, M. FCA dùng để đo thời gian tồn tại của sóng mang được phân giải độ sâu bằng 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. Dành cho hệ thống FCA độ sâu trung bình SiC 分辨载流子đo lường trọn đời的月微FCA。Hệ thống Mei S., Tawara T., Tsuchida H. và Kato M. Micro-FCA để đo tuổi thọ của hạt tải điện được phân giải theo độ sâu bằng silicon cacbua.Diễn đàn khoa học trường cũ 924, 269–272 (2018).
Hirayama, T. và cộng sự.Sự phân bố độ sâu của tuổi thọ hạt tải điện trong các lớp epiticular 4H-SiC dày được đo không phá hủy bằng cách sử dụng độ phân giải thời gian của sự hấp thụ hạt tải điện tự do và ánh sáng chéo.Chuyển sang khoa học.mét.91, 123902 (2020).