Triangula difekto
Triangulaj difektoj estas la plej mortigaj morfologiaj difektoj en SiC epitaksaj tavoloj. Granda nombro da literaturaj raportoj montris, ke la formado de triangulaj difektoj rilatas al la 3C kristala formo. Tamen, pro malsamaj kreskomekanismoj, la morfologio de multaj triangulaj difektoj sur la surfaco de la epitaksa tavolo estas tre malsama. Ĝi povas esti proksimume dividita en la jenajn tipojn:
(1) Estas triangulaj difektoj kun grandaj partikloj ĉe la supro
Ĉi tiu speco de triangula difekto havas grandan sferan partiklon ĉe la supro, kiu povas esti kaŭzita de falantaj objektoj dum la kreskoprocezo. Malgranda triangula areo kun malglata surfaco povas esti observita malsupren de tiu vertico. Tio ŝuldiĝas al la fakto ke dum la epitaksia procezo, du malsamaj 3C-SiC-tavoloj sinsekve formiĝas en la triangula areo, de kiu la unua tavolo estas nukleita ĉe la interfaco kaj kreskas tra la 4H-SiC-paŝa fluo. Ĉar la dikeco de la epitaksia tavolo pliiĝas, la dua tavolo de 3C-politipo nukleiĝas kaj kreskas en pli malgrandaj triangulaj fosaĵoj, sed la 4H-kreskpaŝo ne tute kovras la 3C-plurtipareon, igante la V-forman sulkan areon de 3C-SiC ankoraŭ klare. videbla
(2) Estas malgrandaj partikloj ĉe la supro kaj triangulaj difektoj kun malglata surfaco
La partikloj ĉe la verticoj de ĉi tiu speco de triangula difekto estas multe pli malgrandaj, kiel montrite en Figuro 4.2. Kaj la plej granda parto de la triangula areo estas kovrita per la paŝofluo de 4H-SiC, tio estas, la tuta 3C-SiC-tavolo estas tute enigita sub la 4H-SiC-tavolo. Nur la kreskoŝtupoj de 4H-SiC povas esti viditaj sur la triangula difektsurfaco, sed tiuj ŝtupoj estas multe pli grandaj ol la konvenciaj 4H kristalkreskŝtupoj.
(3) Triangulaj difektoj kun glata surfaco
Ĉi tiu speco de triangula difekto havas glatan surfacmorfologion, kiel montrite en Figuro 4.3. Por tiaj triangulaj difektoj, la 3C-SiC-tavolo estas kovrita per la paŝofluo de 4H-SiC, kaj la 4H-kristalformo sur la surfaco kreskas pli fajna kaj pli glata.
Epitaksiaj fosaĵdifektoj
Epitaksiaj fosaĵoj (Fosoj) estas unu el la plej oftaj surfacaj morfologiodifektoj, kaj ilia tipa surfaca morfologio kaj struktura skizo estas montritaj en Figuro 4.4. La loko de la surfadenigaj dislokaj (TD) korodfosaĵoj observitaj post KOH-akvaforto sur la dorso de la aparato havas klaran korespondadon kun la loko de la epitaksiaj fosaĵoj antaŭ aparatopreparo, indikante ke la formado de epitaksiaj fosaĵdifektoj rilatas al surfadenigado de dislokiĝoj.
karotaj difektoj
Karotaj difektoj estas ofta surfaca difekto en 4H-SiC epitaksaj tavoloj, kaj ilia tipa morfologio estas montrita en Figuro 4.5. La karotdifekto estas raportita esti formita per la intersekciĝo de Frankoniaj kaj prismaj stakfaŭltoj situantaj sur la baza ebeno ligita per paŝ-similaj dislokiĝoj. Estis ankaŭ raportite, ke la formado de karotaj difektoj rilatas al TSD en la substrato. Tsuchida H. et al. trovis ke la denseco de karotaj difektoj en la epitaksia tavolo estas proporcia al la denseco de TSD en la substrato. Kaj komparante la surfacmorfologiajn bildojn antaŭ kaj post epitaksia kresko, ĉiuj observitaj karotaj difektoj povas esti trovitaj respondi al la TSD en la substrato. Wu H. et al. uzis Raman disvastigtestkarakterizadon por trovi ke la karotaj difektoj ne enhavis la 3C-kristalformon, sed nur la 4H-SiC-politipon.
Efiko de triangulaj difektoj sur MOSFET-aparatkarakterizaĵoj
Figuro 4.7 estas histogramo de la statistika distribuo de kvin trajtoj de aparato enhavanta triangulajn difektojn. La blua punktlinio estas la dividlinio por aparata karakteriza degenero, kaj la ruĝa punktlinio estas la dividlinio por aparato-malfunkcio. Por fiasko de aparato, triangulaj difektoj havas grandan efikon, kaj la malsukcesa indico estas pli granda ol 93%. Ĉi tio estas plejparte atribuita al la influo de triangulaj difektoj sur la inversaj elfluaj trajtoj de aparatoj. Ĝis 93% de aparatoj enhavantaj triangulajn difektojn signife pliigis inversan elfluadon. Krome, la triangulaj difektoj ankaŭ havas gravan efikon sur la pordegaj elfluaj trajtoj, kun degenero-procento de 60%. Kiel montrite en Tabelo 4.2, por sojla tensio-degenero kaj korpa dioda karakteriza degradado, la efiko de triangulaj difektoj estas malgranda, kaj la degenaj proporcioj estas 26% kaj 33% respektive. Koncerne kaŭzado de pliiĝo en sur-rezisto, la efiko de triangulaj difektoj estas malforta, kaj la degeneroproporcio estas ĉirkaŭ 33%.
Efiko de epitaksaj fosaĵdifektoj sur MOSFET-aparatkarakterizaĵoj
Figuro 4.8 estas histogramo de la statistika distribuo de kvin karakterizaĵoj de aparato enhavanta epitaksajn fosaĵdifektojn. La blua punktlinio estas la dividlinio por aparata karakteriza degenero, kaj la ruĝa punktlinio estas la dividlinio por aparato-malfunkcio. Povas esti vidite de tio ke la nombro da aparatoj enhavantaj epitaksajn fosaĵdifektojn en la SiC MOSFET-provaĵo estas ekvivalenta al la nombro da aparatoj enhavantaj triangulajn difektojn. La efiko de epitaksaj fosaĵdifektoj sur aparatkarakterizaĵoj estas diferenca de tiu de triangulaj difektoj. Koncerne al aparatofiasko, la fiaskoprocento de aparatoj enhavantaj epitaksiajn fosaĵdifektojn estas nur 47%. Kompare kun triangulaj difektoj, la efiko de epitaksiaj fosaĵdifektoj sur la inversaj elfluaj karakterizaĵoj kaj pordegaj elfluaj trajtoj de la aparato estas signife malfortigita, kun degradaj proporcioj de 53% kaj 38% respektive, kiel montrite en Tabelo 4.3. Aliflanke, la efiko de epitaksiaj fosaĵdifektoj sur sojlaj tensiokarakterizaĵoj, korpaj diodaj konduktaj trajtoj kaj sur-rezisto estas pli granda ol tiu de triangulaj difektoj, kun la degenerproporcio atingas 38%.
Ĝenerale, du morfologiaj difektoj, nome trianguloj kaj epitaksaj fosaĵoj, havas signifan efikon al la fiasko kaj karakteriza degenero de SiC MOSFET-aparatoj. La ekzisto de triangulaj difektoj estas la plej mortiga, kun malsukcesa indico ĝis 93%, ĉefe manifestita kiel signifa pliiĝo en inversa elfluado de la aparato. Aparatoj enhavantaj epitaksajn fosaĵdifektojn havis pli malaltan malsukcesprocenton de 47%. Tamen, epitaksaj fosaĵdifektoj havas pli grandan efikon al la sojla tensio de la aparato, korpdiodaj konduktkarakterizaĵoj kaj sur-rezisto ol triangulaj difektoj.
Afiŝtempo: Apr-16-2024