Chilema cha katatu
Zilema zamakona atatu ndizomwe zimapha kwambiri pakuwonongeka kwa morphological mu zigawo za SiC epitaxial. Malipoti ochuluka a mabuku awonetsa kuti mapangidwe a zolakwika za triangular zimagwirizana ndi mawonekedwe a kristalo a 3C. Komabe, chifukwa cha njira zosiyanasiyana za kukula, morphology ya zolakwika zambiri zamakona atatu pamwamba pa epitaxial wosanjikiza ndizosiyana kwambiri. Itha kugawidwa pafupifupi mitundu iyi:
(1) Pali zilema zamakona atatu okhala ndi tinthu tambiri pamwamba
Chilema chamtundu uwu chimakhala ndi tinthu tating'onoting'ono tozungulira pamwamba, zomwe zimatha chifukwa cha kugwa kwa zinthu panthawi yakukula. Malo ang'onoang'ono a katatu omwe ali ndi malo okhwima amatha kuwonedwa pansi kuchokera ku vertex iyi. Izi ndichifukwa choti panthawi ya epitaxial, zigawo ziwiri zosiyana za 3C-SiC zimapangidwa motsatizana m'dera la triangular, lomwe gawo loyamba limakhala ndi nucleated pa mawonekedwe ndipo limakula kupyolera mumayendedwe a 4H-SiC. Pamene makulidwe a epitaxial layer ikuwonjezeka, gawo lachiwiri la 3C polytype nucleates ndikukula m'maenje ang'onoang'ono a triangular, koma kukula kwa 4H sikumaphimba 3C polytype dera, kupanga V-woboola groove malo a 3C-SiC akadali momveka bwino. zowoneka
(2) Pamwamba pali tinthu tating'onoting'ono komanso zopindika zamakona atatu zokhala ndi ukali
Tinthu tating'onoting'ono tamtundu uwu wa chilema cha katatu ndi chocheperako, monga momwe tawonetsera pa Chithunzi 4.2. Ndipo malo ambiri a katatu amaphimbidwa ndi kuyenda kwa 4H-SiC, ndiko kuti, chigawo chonse cha 3C-SiC chikuphatikizidwa kwathunthu pansi pa 4H-SiC wosanjikiza. Masitepe okhawo a kukula kwa 4H-SiC amatha kuwoneka pamtunda wamakona atatu, koma masitepewa ndi okulirapo kuposa masitepe akukula kwa kristalo a 4H.
(3) Zowonongeka zamakona atatu okhala ndi malo osalala
Mtundu uwu wa chilema cha katatu uli ndi mawonekedwe osalala pamwamba, monga momwe tawonetsera pa Chithunzi 4.3. Pazilema za katatu zotere, 3C-SiC wosanjikiza imaphimbidwa ndi mayendedwe a 4H-SiC, ndipo mawonekedwe a kristalo a 4H pamtunda amakula bwino komanso osalala.
Epitaxial dzenje zolakwika
Maenje a Epitaxial (Maenje) ndi amodzi mwa zolakwika zomwe zimachitika kwambiri padziko lapansi, ndipo mawonekedwe ake amtundu wamtundu ndi mawonekedwe akuwonetsedwa pazithunzi 4.4. Malo a ulusi dislocation (TD) dzimbiri maenje anaona pambuyo KOH etching kumbuyo kwa chipangizo ali ndi makalata omveka bwino ndi malo epitaxial maenje pamaso kukonzekera chipangizo, kusonyeza kuti mapangidwe epitaxial dzenje zolakwika zikugwirizana ndi ulusi dislocations.
kuwonongeka kwa karoti
Kuwonongeka kwa kaloti ndi vuto lodziwika bwino la 4H-SiC epitaxial layers, ndipo mawonekedwe awo amawonekera pa Chithunzi 4.5. Kuwonongeka kwa karoti kumanenedwa kuti kumapangidwa ndi mphambano ya zolakwika za Franconian ndi prismatic stacking zomwe zili pa ndege yoyambira yolumikizidwa ndi kusuntha kwapamtunda. Zanenedwanso kuti mapangidwe a kaloti zolakwika amagwirizana ndi TSD mu gawo lapansi. Tsuchida H. et al. anapeza kuti kachulukidwe karoti zolakwika mu epitaxial wosanjikiza ndi molingana ndi kachulukidwe TSD mu gawo lapansi. Ndipo poyerekeza zithunzi za morphology isanayambe komanso itatha kukula kwa epitaxial, zolakwika zonse za karoti zitha kupezeka kuti zikugwirizana ndi TSD mu gawo lapansi. Wu H. et al. adagwiritsa ntchito mawonekedwe a mayeso a Raman kuti apeze kuti zolakwika za karoti zidalibe mawonekedwe a kristalo a 3C, koma polytype ya 4H-SiC yokha.
Zotsatira zazovuta zamakona atatu pazida za MOSFET
Chithunzi 4.7 ndi histogram ya kugawa kwa ziwerengero za mawonekedwe asanu a chipangizo chomwe chili ndi zovuta zamakona atatu. Mzere wa madontho a buluu ndi mzere wogawanitsa wa kuwonongeka kwa chipangizo, ndipo mzere wa madontho ofiira ndi mzere wogawanitsa kulephera kwa chipangizo. Pakulephera kwa chipangizocho, zolakwika zamakona atatu zimakhudza kwambiri, ndipo kulephera kwake kumakhala kwakukulu kuposa 93%. Izi makamaka zimatheka chifukwa cha zovuta zamakona atatu pamawonekedwe am'mbuyo otayikira a zida. Kufikira 93% ya zida zomwe zili ndi zolakwika zamakona atatu zawonjezera kwambiri kutayikira kobwerera. Kuonjezera apo, zolakwika za katatu zimakhalanso ndi zotsatira zoopsa pazipata zowonongeka, ndi kuwonongeka kwa 60%. Monga momwe tawonetsera mu Table 4.2, pakuwonongeka kwa magetsi a pakhomo ndi kuwonongeka kwa thupi la diode, zotsatira za zolakwika za katatu ndizochepa, ndipo zowonongeka ndi 26% ndi 33% motsatira. Ponena za kuchititsa kuwonjezeka kwa kukana, zotsatira za zolakwika za katatu ndizofooka, ndipo chiŵerengero cha kuwonongeka ndi pafupifupi 33%.
Zotsatira za kuwonongeka kwa dzenje la epitaxial pazida za chipangizo cha MOSFET
Chithunzi 4.8 ndi histogram ya kugawa kwa ziwerengero za mawonekedwe asanu a chipangizo chomwe chili ndi vuto la epitaxial pit. Mzere wa madontho a buluu ndi mzere wogawanitsa wa kuwonongeka kwa chipangizo, ndipo mzere wa madontho ofiira ndi mzere wogawanitsa kulephera kwa chipangizo. Zitha kuwoneka kuchokera apa kuti chiwerengero cha zipangizo zomwe zili ndi epitaxial pit defects mu chitsanzo cha SiC MOSFET ndizofanana ndi chiwerengero cha zipangizo zomwe zili ndi zolakwika za katatu. Zotsatira za kuwonongeka kwa dzenje la epitaxial pamawonekedwe a chipangizocho ndi zosiyana ndi zowonongeka za katatu. Pankhani ya kulephera kwa chipangizo, kulephera kwa zida zomwe zili ndi vuto la epitaxial pit ndi 47% yokha. Poyerekeza ndi zilema zamakona atatu, zotsatira za kuwonongeka kwa dzenje la epitaxial pamakhalidwe obwerera kumbuyo ndi mawonekedwe a kutayikira pachipata kwa chipangizocho kumafooka kwambiri, ndikuwonongeka kwa 53% ndi 38% motsatana, monga momwe tawonetsera mu Table 4.3. Komano, zotsatira za kuwonongeka kwa dzenje la epitaxial pamawonekedwe amagetsi amagetsi, mawonekedwe a ma diode a thupi komanso kukana kukaniza ndizokulirapo kuposa zowonongeka zamakona atatu, ndipo chiŵerengero cha kuwonongeka chimafika 38%.
Nthawi zambiri, zolakwika ziwiri za morphological, zomwe ndi makona atatu ndi ma epitaxial maenje, zimakhudza kwambiri kulephera komanso kuwonongeka kwa zida za SiC MOSFET. Kukhalapo kwa zilema zamakona atatu ndizomwe zimapha kwambiri, ndikulephera kufika 93%, makamaka kuwonetseredwa ngati kuwonjezeka kwakukulu kwa kutayikira kwa chipangizocho. Zipangizo zomwe zinali ndi vuto la epitaxial pit zinali ndi kulephera kochepa kwa 47%. Komabe, kuwonongeka kwa dzenje la epitaxial kumakhudza kwambiri mphamvu yamagetsi ya chipangizocho, mawonekedwe a thupi la diode komanso kukana kukana kuposa zolakwika zamakona atatu.
Nthawi yotumiza: Apr-16-2024