ත්රිකෝණාකාර දෝෂය
ත්රිකෝණාකාර දෝෂ යනු SiC epitaxial ස්ථරවල ඇති මාරාන්තික රූප විද්යාත්මක දෝෂ වේ. ත්රිකෝණාකාර දෝෂ ඇතිවීම 3C ස්ඵටික ස්වරූපයට සම්බන්ධ බව සාහිත්ය වාර්තා විශාල සංඛ්යාවක් පෙන්වා දී ඇත. කෙසේ වෙතත්, විවිධ වර්ධන යාන්ත්රණ හේතුවෙන්, epitaxial ස්ථරයේ මතුපිට බොහෝ ත්රිකෝණාකාර දෝෂ වල රූප විද්යාව බෙහෙවින් වෙනස් වේ. එය දළ වශයෙන් පහත දැක්වෙන වර්ග වලට බෙදිය හැකිය:
(1) මුදුනේ විශාල අංශු සහිත ත්රිකෝණාකාර දෝෂ ඇත
මෙම වර්ගයේ ත්රිකෝණාකාර දෝෂයක් මුදුනේ විශාල ගෝලාකාර අංශුවක් ඇති අතර එය වර්ධන ක්රියාවලියේදී වස්තූන් වැටීමෙන් ඇති විය හැක. රළු මතුපිටක් සහිත කුඩා ත්රිකෝණාකාර ප්රදේශයක් මෙම ශීර්ෂයෙන් පහළට නිරීක්ෂණය කළ හැක. මෙයට හේතුව epitaxial ක්රියාවලියේදී, ත්රිකෝණාකාර ප්රදේශයේ විවිධ 3C-SiC ස්ථර දෙකක් අනුක්රමිකව සාදනු ලබන අතර, ඉන් පළමු ස්ථරය අතුරු මුහුණතේ න්යෂ්ටික වී 4H-SiC පියවර ප්රවාහය හරහා වර්ධනය වේ. epitaxial ස්ථරයේ ඝනකම වැඩි වන විට, 3C polytype දෙවන ස්ථරය කුඩා ත්රිකෝණාකාර වලවල් වල වර්ධනය වේ, නමුත් 4H වර්ධන පියවර 3C polytype ප්රදේශය සම්පූර්ණයෙන්ම ආවරණය නොකරන අතර V-හැඩැති 3C-SiC කට්ට ප්රදේශය තවමත් පැහැදිලිව පෙනේ. දෘශ්යමාන
(2) මුදුනේ කුඩා අංශු සහ රළු මතුපිටක් සහිත ත්රිකෝණාකාර දෝෂ ඇත
මෙම වර්ගයේ ත්රිකෝණාකාර දෝෂයේ සිරස්වල ඇති අංශු රූප සටහන 4.2 හි පෙන්වා ඇති පරිදි වඩා කුඩා වේ. තවද ත්රිකෝණාකාර ප්රදේශයේ වැඩි ප්රමාණයක් 4H-SiC හි පියවර ප්රවාහයෙන් ආවරණය වී ඇත, එනම් සම්පූර්ණ 3C-SiC ස්ථරය සම්පූර්ණයෙන්ම 4H-SiC ස්තරය යටතේ කාවැදී ඇත. ත්රිකෝණාකාර දෝෂ මතුපිට 4H-SiC හි වර්ධන පියවර පමණක් දැකිය හැක, නමුත් මෙම පියවර සාම්ප්රදායික 4H ස්ඵටික වර්ධන පියවරයන්ට වඩා විශාල වේ.
(3) සිනිඳු මතුපිටක් සහිත ත්රිකෝණාකාර දෝෂ
මෙම වර්ගයේ ත්රිකෝණාකාර දෝෂයක් රූප සටහන 4.3 හි දැක්වෙන පරිදි සුමට මතුපිට රූපාකාරයක් ඇත. එවැනි ත්රිකෝණාකාර දෝෂ සඳහා, 3C-SiC ස්ථරය 4H-SiC හි පියවර ප්රවාහයෙන් ආවරණය වන අතර, මතුපිට 4H ස්ඵටික ස්වරූපය වඩාත් සියුම්ව හා සුමට ලෙස වර්ධනය වේ.
එපිටාක්සියල් වල දෝෂ
Epitaxial pits (Pits) යනු වඩාත් සුලභ පෘෂ්ඨීය රූප විද්යාත්මක දෝෂයන්ගෙන් එකක් වන අතර, ඒවායේ සාමාන්ය මතුපිට රූප විද්යාව සහ ව්යුහාත්මක දළ සටහන රූප සටහන 4.4 හි දැක්වේ. උපාංගයේ පිටුපස KOH කැටයම් කිරීමෙන් පසු නිරීක්ෂණය කරන ලද නූල් විස්ථාපන (TD) විඛාදන වල පිහිටීම උපාංගය සකස් කිරීමට පෙර epitaxial වලවල් පිහිටීම සමඟ පැහැදිලි අනුරූපතාවයක් ඇති අතර, එයින් පෙන්නුම් කරන්නේ epitaxial වල දෝෂ ඇතිවීම නූල් විස්ථාපනයට සම්බන්ධ බවයි.
කැරට් දෝෂ
කැරට් දෝෂ 4H-SiC epitaxial ස්ථර වල පොදු මතුපිට දෝෂයක් වන අතර ඒවායේ සාමාන්ය රූප විද්යාව රූප සටහන 4.5 හි දැක්වේ. කැරට් දෝෂය සෑදී ඇත්තේ පියවරක් වැනි විස්ථාපනයකින් සම්බන්ධ වූ බාසල් තලයේ පිහිටා ඇති ෆ්රැන්කෝනියානු සහ ප්රිස්මැටික් ස්ටැකිං දෝෂවල ඡේදනය වීමෙනි. කැරට් දෝෂ ඇතිවීම උපස්ථරයේ TSD හා සම්බන්ධ බව ද වාර්තා වී ඇත. Tsuchida H. et al. epitaxial ස්ථරයේ කැරට් දෝෂ වල ඝනත්වය උපස්ථරයේ TSD ඝනත්වයට සමානුපාතික බව සොයා ගන්නා ලදී. එපිටැක්සියල් වර්ධනයට පෙර සහ පසු මතුපිට රූප විද්යාත්මක රූප සංසන්දනය කිරීමෙන්, නිරීක්ෂණය කරන ලද සියලුම කැරට් දෝෂ උපස්ථරයේ TSD වලට අනුරූප වන බව සොයා ගත හැකිය. Wu H. et al. කැරට් දෝෂවල 3C ස්ඵටික ස්වරූපය අඩංගු නොවන බව සොයා ගැනීමට රමන් විසිරුම් පරීක්ෂණ ගුනාංගීකරනය භාවිතා කරන ලදී, නමුත් 4H-SiC බහුඅවය පමණක් අඩංගු විය.
MOSFET උපාංග ලක්ෂණ මත ත්රිකෝණාකාර දෝෂ වල බලපෑම
රූප සටහන 4.7 යනු ත්රිකෝණාකාර දෝෂ සහිත උපාංගයක ලක්ෂණ පහක සංඛ්යානමය ව්යාප්තිය පිළිබඳ හිස්ටෝග්රයකි. නිල් තිත් රේඛාව උපාංගයේ ලාක්ෂණික පිරිහීම සඳහා බෙදුම් රේඛාව වන අතර රතු තිත් රේඛාව උපාංගයේ අසාර්ථකත්වය සඳහා බෙදුම් රේඛාව වේ. උපාංගයේ අසාර්ථකත්වය සඳහා, ත්රිකෝණාකාර දෝෂයන් විශාල බලපෑමක් ඇති කරයි, සහ අසාර්ථක වීමේ අනුපාතය 93% ට වඩා වැඩි වේ. උපාංගවල ප්රතිලෝම කාන්දුවීම් ලක්ෂණ කෙරෙහි ත්රිකෝණාකාර දෝෂ වල බලපෑම මෙයට ප්රධාන වශයෙන් හේතු වේ. ත්රිකෝණාකාර දෝෂ සහිත උපාංගවලින් 93% ක් දක්වා ප්රතිවිරුද්ධ කාන්දු වීම සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වී ඇත. මීට අමතරව, ත්රිකෝණාකාර දෝෂ ද ගේට්ටු කාන්දු වීමේ ලක්ෂණ කෙරෙහි බරපතල බලපෑමක් ඇති කරයි, පිරිහීමේ අනුපාතය 60% කි. 4.2 වගුවේ පෙන්වා ඇති පරිදි, ත්රිකෝණාකාර දෝෂ වල බලපෑම කුඩා වන අතර, ත්රිකෝණාකාර වෝල්ටීයතා පිරිහීම සහ සිරුරේ ඩයෝඩ ලක්ෂණය පිරිහීම සඳහා, ක්ෂය වීමේ අනුපාතය 26% සහ 33% වේ. ප්රතිරෝධයේ වැඩි වීමක් ඇති කිරීම සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, ත්රිකෝණාකාර දෝෂ වල බලපෑම දුර්වල වන අතර දිරාපත් වීමේ අනුපාතය 33% පමණ වේ.
MOSFET උපාංග ලක්ෂණ මත epitaxial වල දෝෂ වල බලපෑම
Figure 4.8 යනු epitaxial pit defects අඩංගු උපාංගයක ලක්ෂණ පහක සංඛ්යානමය ව්යාප්තිය පිළිබඳ හිස්ටෝග්රෑමයකි. නිල් තිත් රේඛාව උපාංගයේ ලාක්ෂණික පිරිහීම සඳහා බෙදුම් රේඛාව වන අතර රතු තිත් රේඛාව උපාංගයේ අසාර්ථකත්වය සඳහා බෙදුම් රේඛාව වේ. SiC MOSFET සාම්පලයේ ඇති epitaxial pit defects අඩංගු උපාංග සංඛ්යාව ත්රිකෝණාකාර දෝෂ සහිත උපාංග සංඛ්යාවට සමාන බව මෙයින් දැකගත හැකිය. උපාංග ලක්ෂණ මත epitaxial වල දෝෂ වල බලපෑම ත්රිකෝණාකාර දෝෂ වලට වඩා වෙනස් වේ. උපාංගයේ අසාර්ථකත්වය අනුව, epitaxial pit defects අඩංගු උපාංගවල අසාර්ථක අනුපාතය 47% ක් පමණි. ත්රිකෝණාකාර දෝෂ හා සසඳන විට, වගුව 4.3 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, උපාංගයේ ප්රතිලෝම කාන්දුවීම් ලක්ෂණ සහ ගේට්ටු කාන්දු වීමේ ලක්ෂණ මත එපිටාක්සියල් වළ දෝෂවල බලපෑම සැලකිය යුතු ලෙස දුර්වල වී ඇති අතර, පිළිවෙළින් 53% සහ 38% ක හායනය වීමේ අනුපාත ඇත. අනෙක් අතට, ත්රිකෝණාකාර දෝෂවලට වඩා ත්රිකෝණාකාර දෝෂවලට වඩා වැඩි වන අතර, ත්රිකෝණාකාර දෝෂවලට වඩා ත්රිෂෝල්ඩ් වෝල්ටීය ලක්ෂණ, ශරීර ඩයෝඩ සන්නායක ලක්ෂණ සහ ප්රතිරෝධය මත epitaxial pit defects හි බලපෑම 38% දක්වා ළඟා වේ.
සාමාන්යයෙන්, රූප විද්යාත්මක දෝෂ දෙකක්, එනම් ත්රිකෝණ සහ එපිටාක්සියල් වලවල්, SiC MOSFET උපාංගවල අසාර්ථකත්වය සහ ලාක්ෂණික පිරිහීම කෙරෙහි සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි. ත්රිකෝණාකාර දෝෂ වල පැවැත්ම වඩාත්ම මාරාන්තික වන අතර, අසමත් වීමේ අනුපාතය 93% තරම් ඉහළ අගයක් ගනී, ප්රධාන වශයෙන් උපාංගයේ ප්රතිලෝම කාන්දුවේ සැලකිය යුතු වැඩි වීමක් ලෙස ප්රකාශ වේ. epitaxial pit defects අඩංගු උපාංග වල අසාර්ථක වීමේ අනුපාතය 47% අඩු විය. කෙසේ වෙතත්, ත්රිකෝණාකාර දෝෂවලට වඩා උපාංගයේ එළිපත්ත වෝල්ටීයතාවය, ශරීර ඩයෝඩ සන්නායක ලක්ෂණ සහ ප්රතිරෝධය මත epitaxial වළ දෝෂ වැඩි බලපෑමක් ඇති කරයි.
පසු කාලය: අප්රේල්-16-2024