Defo triyangilè
Defo triyangilè yo se domaj mòfolojik ki pi fatal nan kouch epitaxial SiC. Yon gwo kantite rapò literati yo te montre ke fòmasyon nan domaj triyangilè ki gen rapò ak fòm nan kristal 3C. Sepandan, akòz mekanis kwasans diferan, mòfoloji anpil domaj triyangilè sou sifas kouch epitaxial la se byen diferan. Li ka apeprè divize an kalite sa yo:
(1) Gen defo triyangilè ak gwo patikil nan tèt la
Sa a ki kalite domaj triyangilè gen yon gwo patikil esferik nan tèt la, ki ka koze pa tonbe objè pandan pwosesis kwasans lan. Yon ti zòn triyangilè ak yon sifas ki graj ka obsève anba soti nan somè sa a. Sa a se akòz lefèt ke pandan pwosesis epitaxial la, de diferan kouch 3C-SiC yo fòme siksesif nan zòn nan triyangilè, nan ki premye kouch nan nucleated nan koòdone a ak ap grandi nan koule nan etap 4H-SiC. Kòm epesè nan kouch epitaxial la ogmante, dezyèm kouch nan 3C polytype nucleates ak grandi nan pi piti twou triyangilè, men etap nan kwasans 4H pa konplètman kouvri zòn nan politip 3C, fè zòn nan Groove ki gen fòm V nan 3C-SiC toujou klè. vizib
(2) Gen ti patikil nan tèt la ak domaj triyangilè ak sifas ki graj
Patikil ki nan somè kalite defo triyangilè sa yo pi piti anpil, jan yo montre nan Figi 4.2. Ak pi fò nan zòn nan triyangilè kouvri pa koule nan etap nan 4H-SiC, se sa ki, tout kouch 3C-SiC la konplètman entegre anba kouch 4H-SiC la. Se sèlman etap kwasans 4H-SiC yo ka wè sou sifas domaj triyangilè, men etap sa yo pi gwo pase etap kwasans konvansyonèl kristal 4H.
(3) Defo triyangilè ak sifas lis
Kalite defo triyangilè sa a gen yon mòfoloji sifas lis, jan yo montre nan Figi 4.3. Pou defo triyangilè sa yo, kouch 3C-SiC kouvri pa koule etap 4H-SiC, ak fòm kristal 4H sou sifas la ap grandi pi rafine ak douser.
Epitaxial twou san fon domaj
Epitaxial twou (Pits) yo se youn nan domaj ki pi komen nan mòfoloji sifas yo, ak mòfoloji sifas tipik yo ak deskripsyon estriktirèl yo montre nan Figi 4.4. Kote twou kowozyon threading dislocation (TD) yo obsève apre KOH grave sou do aparèy la gen yon korespondans klè ak kote twou epitaxial yo anvan preparasyon aparèy la, ki endike ke fòmasyon defo epitaxial twou yo gen rapò ak dislokasyon threading.
domaj kawòt
Defo kawòt yo se yon domaj sifas komen nan kouch epitaxial 4H-SiC, epi yo montre mòfoloji tipik yo nan Figi 4.5. Yo rapòte defo kawòt la ki te fòme pa entèseksyon Franconian ak prismatik anpile fay ki chita sou plan fondamantal ki konekte pa dislokasyon etap-tankou. Li te rapòte tou ke fòmasyon nan domaj kawòt ki gen rapò ak TSD nan substra a. Tsuchida H. et al. te jwenn ke dansite defo kawòt nan kouch epitaxial la se pwopòsyonèl ak dansite TSD nan substra a. Epi lè w konpare imaj mòfoloji sifas yo anvan ak apre kwasans epitaksi, yo ka jwenn tout defo kawòt yo obsève yo koresponn ak TSD nan substra a. Wu H. et al. te itilize karakterizasyon tès Raman gaye pou jwenn ke domaj kawòt yo pa t 'gen ladan fòm nan kristal 3C, men se sèlman politip nan 4H-SiC.
Efè defo triyangilè sou karakteristik aparèy MOSFET
Figi 4.7 se yon istogram distribisyon estatistik senk karakteristik yon aparèy ki genyen defo triyangilè. Liy pwentiye ble a se liy divize pou degradasyon karakteristik aparèy la, ak liy pwentiye wouj la se liy divize pou echèk aparèy la. Pou echèk aparèy, domaj triyangilè gen yon gwo enpak, ak pousantaj echèk la pi gran pase 93%. Sa a se sitou atribiye a enfliyans nan domaj triyangilè sou karakteristik sa yo flit ranvèse nan aparèy. Jiska 93% nan aparèy ki gen domaj triyangilè te ogmante siyifikativman flit ranvèse. Anplis de sa, domaj yo triyangilè tou gen yon enpak grav sou karakteristik yo ki flit pòtay, ak yon pousantaj degradasyon nan 60%. Jan yo montre nan Tablo 4.2, pou degradasyon vòltaj papòt ak degradasyon karakteristik kò dyod, enpak triyangilè domaj yo piti, ak pwopòsyon degradasyon yo se 26% ak 33% respektivman. An tèm de sa ki lakòz yon ogmantasyon nan rezistans sou-, enpak la nan domaj triyangilè se fèb, ak rapò a degradasyon se sou 33%.
Efè defo epitaxial twou san fon sou karakteristik aparèy MOSFET
Figi 4.8 se yon istogram distribisyon estatistik senk karakteristik yon aparèy ki genyen defo epitaxial twou san fon. Liy pwentiye ble a se liy divize pou degradasyon karakteristik aparèy la, ak liy pwentiye wouj la se liy divize pou echèk aparèy la. Li ka wè nan sa a ki kantite aparèy ki gen domaj twou epitaksial nan echantiyon SiC MOSFET la ekivalan a kantite aparèy ki gen domaj triyangilè. Enpak defo epitaxial twou san fon sou karakteristik aparèy yo diferan de domaj triyangilè. An tèm de echèk aparèy, to a echèk nan aparèy ki gen domaj twou epitaxial se sèlman 47%. Konpare ak domaj triyangilè, enpak defo epitaxial twou san fon sou karakteristik flit ranvèse yo ak karakteristik flit pòtay nan aparèy la siyifikativman febli, ak rapò degradasyon nan 53% ak 38% respektivman, jan yo montre nan tablo 4.3. Nan lòt men an, enpak la nan domaj twou san fon epitaxial sou karakteristik vòltaj papòt, karakteristik kondiksyon dyòd kò a ak sou-rezistans pi gran pase sa yo ki nan domaj triyangilè, ak rapò a degradasyon rive nan 38%.
An jeneral, de domaj mòfolojik, sètadi triyang ak twou epitaxial, gen yon enpak siyifikatif sou echèk la ak degradasyon karakteristik nan aparèy SiC MOSFET. Egzistans la nan domaj triyangilè se pi fatal la, ak yon pousantaj echèk kòm yon wo 93%, sitou manifeste kòm yon ogmantasyon siyifikatif nan flit ranvèse nan aparèy la. Aparèy ki gen defo epitaxial twou san fon te gen yon pi ba pousantaj echèk nan 47%. Sepandan, domaj twou san fon epitaxial gen yon pi gwo enpak sou vòltaj papòt aparèy la, karakteristik kondiksyon dyòd kò a ak sou-rezistans pase domaj triyangilè.
Tan pòs: Apr-16-2024