Камбудии секунҷа
Нуқсонҳои секунҷаи марговартарин нуқсонҳои морфологии қабатҳои эпитаксиалии SiC мебошанд. Шумораи зиёди гузоришҳои адабиёт нишон доданд, ки ташаккули нуқсонҳои секунҷа ба шакли кристалл 3C алоқаманд аст. Аммо аз сабаби механизмҳои гуногуни афзоиш, морфологияи бисёр нуқсонҳои секунҷаи сатҳи қабати эпитаксиалӣ комилан фарқ мекунад. Онро тақрибан ба намудҳои зерин тақсим кардан мумкин аст:
(1) Дар боло нуқсонҳои секунҷа бо зарраҳои калон мавҷуданд
Ин навъи нуқсони секунҷа дар боло заррачаи калони курашакл дорад, ки метавонад дар натиҷаи афтидани ашёҳо дар ҷараёни афзоиш ба вуҷуд ояд. Аз ин кулла як майдони хурди секунҷаи дорои сатҳи ноҳамвор ба поён мушоҳида мешавад. Ин аз он сабаб аст, ки дар ҷараёни эпитаксиалӣ дар минтақаи секунҷа паиҳам ду қабати гуногуни 3C-SiC ба вуҷуд меоянд, ки қабати аввал дар интерфейс ядро шуда, тавассути ҷараёни қадами 4H-SiC афзоиш меёбад. Вақте ки ғафсии қабати эпитаксиалӣ зиёд мешавад, қабати дуюми политипи 3C ядро мешавад ва дар чоҳҳои секунҷаи хурдтар мерӯяд, аммо қадами афзоиши 4H майдони политипи 3C-ро пурра фаро намегирад ва майдони чуқури V-шакли 3C-SiC-ро ҳанӯз равшан мекунад. намоён
(2) Дар боло зарраҳои хурд ва нуқсонҳои секунҷа бо сатҳи ноҳамвор мавҷуданд
Заррачаҳо дар қуллаҳои ин навъи нуқсонҳои секунҷа хеле хурдтаранд, ки дар расми 4.2 нишон дода шудааст. Ва қисми зиёди майдони секунҷаро ҷараёни қадами 4H-SiC фаро мегирад, яъне тамоми қабати 3C-SiC пурра дар зери қабати 4H-SiC ҷойгир карда шудааст. Танҳо қадамҳои афзоиши 4H-SiC-ро дар сатҳи нуқсони секунҷа дидан мумкин аст, аммо ин қадамҳо аз қадамҳои муқаррарии афзоиши кристалл 4H хеле калонтаранд.
(3) Нуқсонҳои секунҷа бо сатҳи ҳамвор
Ин навъи нуқсонҳои секунҷа дорои морфологияи сатҳи ҳамвор аст, ки дар расми 4.3 нишон дода шудааст. Барои чунин нуқсонҳои секунҷа қабати 3C-SiC бо ҷараёни қадами 4H-SiC пӯшонида мешавад ва шакли булӯрии 4H дар рӯи замин хубтар ва ҳамвортар мешавад.
Нуқсонҳои чоҳи эпитаксиалӣ
Чоҳҳои эпитаксиалӣ (Чоҳҳо) яке аз нуқсонҳои маъмултарини морфологияи сатҳи рӯизаминӣ буда, морфологияи маъмулии сатҳ ва тарҳи сохтории онҳо дар расми 4.4 нишон дода шудааст. Ҷойгиршавии чоҳҳои зангзании дислокатсияи ришта (TD), ки пас аз пошидани KOH дар қафои дастгоҳ мушоҳида мешавад, бо ҷойгиршавии чоҳҳои эпитаксиалӣ пеш аз тайёр кардани дастгоҳ мувофиқати равшан дорад ва аз он шаҳодат медиҳад, ки ташаккули нуқсонҳои чоҳи эпитаксиалӣ ба дислокатсияҳои ришта алоқаманд аст.
камбудиҳои сабзӣ
Нуқсонҳои сабзӣ як нуқсони маъмулии сатҳи қабатҳои эпитаксиалии 4H-SiC мебошанд ва морфологияи хоси онҳо дар расми 4.5 нишон дода шудааст. Гуфта мешавад, ки нуқсони сабзӣ аз чорроҳаи хатогиҳои стекинги франконӣ ва призматикии дар ҳамвории базавӣ ҷойгиршуда, ки бо дислокатсияҳои қадаммонанд пайваст шудаанд, ба вуҷуд омадааст. Инчунин гузориш дода шудааст, ки ташаккули нуқсонҳои сабзӣ ба TSD дар субстрат алоқаманд аст. Цучида Х. ва дигарон. муайян кард, ки зичии нуқсонҳои сабзӣ дар қабати эпитаксиалӣ ба зичии TSD дар субстрат мутаносиб аст. Ва бо муқоисаи тасвирҳои морфологияи рӯизаминӣ пеш аз ва баъд аз афзоиши эпитаксиалӣ, ҳама камбудиҳои сабзии мушоҳидашударо метавон пайдо кард, ки ба TSD дар субстрат мувофиқат мекунанд. Ву Х. ва дигарон. тавсифи санҷиши парокандакунии Раманро истифода бурда, муайян кард, ки нуқсонҳои сабзӣ шакли кристалии 3C-ро дар бар намегиранд, балки танҳо политипи 4H-SiC.
Таъсири нуқсонҳои секунҷа ба хусусиятҳои дастгоҳи MOSFET
Дар расми 4.7 гистограммаи тақсимоти омории панҷ хусусияти дастгоҳе, ки нуқсонҳои секунҷа дорад, оварда шудааст. Хати нуқтаи кабуд хати тақсимкунанда барои таназзули хоси дастгоҳ ва хати сурхи нуқта хати тақсимкунанда барои шикасти дастгоҳ мебошад. Барои нокомии дастгоҳ, нуқсонҳои секунҷа таъсири бузург доранд ва сатҳи нокомӣ аз 93% зиёдтар аст. Ин асосан ба таъсири нуқсонҳои секунҷа ба хусусиятҳои ихроҷи баръакси дастгоҳҳо марбут аст. То 93% дастгоҳҳое, ки нуқсонҳои секунҷа доранд, ихроҷи баръаксро ба таври назаррас афзоиш додаанд. Илова бар ин, нуқсонҳои секунҷа низ ба хусусиятҳои ихроҷи дарвоза таъсири ҷиддӣ мерасонанд, ки сатҳи таназзул 60% -ро ташкил медиҳад. Тавре ки дар ҷадвали 4.2 нишон дода шудааст, барои таназзули шиддати ҳадди ниҳоӣ ва таназзули хоси диоди бадан, таъсири нуқсонҳои секунҷа хурд аст ва таносуби таназзул мутаносибан 26% ва 33% мебошад. Дар робита ба афзоиши муқовимат, таъсири камбудиҳои секунҷа суст аст ва таносуби таназзул тақрибан 33% -ро ташкил медиҳад.
Таъсири нуқсонҳои чоҳи эпитаксиалӣ ба хусусиятҳои дастгоҳи MOSFET
Расми 4.8 гистограммаи тақсимоти омории панҷ хусусияти дастгоҳи дорои нуқсонҳои чоҳи эпитаксиалӣ мебошад. Хати нуқтаи кабуд хати тақсимкунанда барои таназзули хоси дастгоҳ ва хати сурхи нуқта хати тақсимкунанда барои шикасти дастгоҳ мебошад. Аз ин дида мешавад, ки шумораи дастгоҳҳои дорои нуқсонҳои чоҳи эпитаксиалӣ дар намунаи SiC MOSFET ба шумораи дастгоҳҳои дорои нуқсонҳои секунҷа баробар аст. Таъсири нуқсонҳои чоҳи эпитаксиалӣ ба хусусиятҳои дастгоҳ аз нуқсонҳои секунҷа фарқ мекунад. Дар робита ба корношоямии дастгоҳ, дараҷаи аз кор баромадани дастгоҳҳои дорои нуқсонҳои чоҳи эпитаксиалӣ ҳамагӣ 47% -ро ташкил медиҳад. Дар муқоиса бо нуқсонҳои секунҷа, таъсири нуқсонҳои чоҳи эпитаксиалӣ ба хусусиятҳои ихроҷи баръакс ва хусусияти ихроҷи дарвозаи дастгоҳ хеле заиф шуда, коэффитсиентҳои таназзул мутаносибан 53% ва 38%, тавре ки дар ҷадвали 4.3 нишон дода шудааст. Аз тарафи дигар, таъсири нуқсонҳои чоҳи эпитаксиалӣ ба хусусиятҳои шиддати ҳадди ниҳоӣ, хусусиятҳои гузарониши диодҳои бадан ва муқовимат нисбат ба нуқсонҳои секунҷа бештар аст, ки таносуби таназзул ба 38% мерасад.
Умуман, ду нуқсони морфологӣ, яъне секунҷаҳо ва чоҳҳои эпитаксиалӣ, ба шикаст ва таназзули хоси дастгоҳҳои SiC MOSFET таъсири назаррас доранд. Мавҷудияти нуқсонҳои секунҷа марговартарин аст, ки сатҳи нокомӣ то 93% баланд аст, ки асосан ҳамчун афзоиши назарраси ихроҷи баръакси дастгоҳ зоҳир мешавад. Дастгоҳҳое, ки дорои нуқсонҳои чоҳи эпитаксиалӣ буданд, сатҳи нокомии камтар 47% доштанд. Бо вуҷуди ин, нуқсонҳои чоҳи эпитаксиалӣ нисбат ба нуқсонҳои секунҷа ба шиддати остонаи дастгоҳ, хусусиятҳои гузарониши диодҳои бадан ва муқовимат ба он бештар таъсир мерасонанд.
Вақти фиристодан: апрел-16-2024