Өчпочмак җитешсезлеге
Өчпочмак җитешсезлекләре SiC эпитаксиаль катламнарындагы иң үлемгә китерүче морфологик кимчелекләр. Күп санлы әдәбият докладлары күрсәткәнчә, өчпочмак җитешсезлекләренең формалашуы 3C кристалл формасы белән бәйле. Ләкин, төрле үсеш механизмнары аркасында, эпитаксиаль катлам өслегендә күп өчпочмак җитешсезлекләренең морфологиясе бөтенләй башка. Аны якынча түбәндәге төрләргә бүлеп була:
(1) atгарыда зур кисәкчәләр булган өчпочмак җитешсезлекләр бар
Бу төр өчпочмак җитешсезлеге өстендә зур сферик кисәкчәләр бар, бу үсеш процессында объектларның егылуы аркасында булырга мөмкин. Каты өслеге булган кечкенә өчпочмак мәйданы бу вертекстан түбәнгә күзәтелергә мөмкин. Бу эпитаксиаль процесс вакытында өч төрле өчпочмаклы мәйданда бер-бер артлы ике төрле 3C-SiC катламы формалашуы белән бәйле, аларның беренче катламы интерфейста ясалган һәм 4H-SiC адым агымы аша үсә. Эпитаксиаль катлам калынлыгы арта барган саен, 3C политипның икенче катламы нуклеатлана һәм кечерәк өчпочмаклы чокырларда үсә, ләкин 4H үсеш адымы 3C политип өлкәсен тулысынча капламый, 3C-SiC V формасындагы трюк мәйданы әле дә ачык. күренеп тора
(2) topгарыда кечкенә кисәкчәләр һәм тупас өслеге булган өчпочмак кимчелекләре бар
Бу төр өчпочмак җитешсезлегенең очындагы кисәкчәләр рәсем 4.2-дә күрсәтелгәнчә күпкә кечерәк. Theәм өчпочмак мәйданның күпчелеге 4H-SiC баскыч агымы белән капланган, ягъни 3C-SiC катламы тулысынча 4H-SiC катламы астында урнаштырылган. Өчпочмак җитешсезлек өслегендә 4H-SiC үсеш адымнарын гына күрергә мөмкин, ләкин бу адымнар гадәти 4H кристалл үсеш адымнарыннан күпкә зуррак.
(3) Шома өслеге булган өчпочмак кимчелекләре
Бу төр өчпочмак җитешсезлеге, рәсем 4.3 күрсәткәнчә, шома өслек морфологиясенә ия. Мондый өчпочмак җитешсезлекләр өчен 3C-SiC катламы 4H-SiC баскыч агымы белән капланган, һәм өслектә 4H кристалл формасы яхшырак һәм йомшак үсә.
Эпитаксиаль чокыр җитешсезлекләре
Эпитаксиаль чокырлар (чокырлар) - иң еш очрый торган морфология җитешсезлекләренең берсе, һәм аларның типик өслек морфологиясе һәм структур планы рәсем 4.4-тә күрсәтелгән. KOH җайланма артындагы KOH эфирыннан соң күзәтелгән җеп җепләрен урнаштыру (TD) коррозия чокырларының урнашуы җайланма әзерләнгәнче эпитаксиаль чокырларның урнашуы белән ачык корреспонденциягә ия, бу эпитаксиаль чокыр җитешсезлекләренең барлыкка килүен күрсәтә.
кишер җитешсезлекләре
Сабиз җитешсезлекләре - 4H-SiC эпитаксиаль катламнарда киң таралган өслек җитешсезлеге, һәм аларның типик морфологиясе рәсем 4.5-тә күрсәтелгән. Сабиз җитешсезлеге Франкония һәм призматик стакинг ярыклары киселешендә барлыкка килә, базаль яссылыкта урнашкан. Шулай ук кишер җитешсезлекләренең формалашуы субстраттагы TSD белән бәйле булуы турында хәбәр ителде. Tsучида Х. һ.б. эпитаксиаль катламдагы кишер җитешсезлекләренең тыгызлыгы субстраттагы TSD тыгызлыгына пропорциональ булуын ачыклады. Epәм эпитаксиаль үсеш алдыннан һәм аннан соң өслек морфологиясе рәсемнәрен чагыштырып, күзәтелгән барлык кишер җитешсезлекләрен субстраттагы ТСДга туры китереп табарга мөмкин. Ву Х. һ.б. кишер җитешсезлекләрендә 3C кристалл формасы булмаганын, ләкин 4H-SiC политипы булуын ачыклау өчен Раман тарату сынау характеристикасын кулланды.
Өчпочмак җитешсезлекләренең MOSFET җайланмасы характеристикасына йогынтысы
Рәсем 4.7 - өчпочмак җитешсезлекләрен үз эченә алган җайланманың биш характеристикасының статистик бүленеше гистограммасы. Зәңгәр нокталы сызык - җайланманың характеристик деградациясен бүлүче сызык, ә кызыл нокталы сызык - җайланманың эшләмәве өчен бүлүче сызык. Deviceайланма җитешсезлеге өчен өчпочмак җитешсезлекләре зур йогынты ясый, һәм уңышсызлык дәрәҗәсе 93% тан артык. Бу, нигездә, җайланмаларның кире агып чыгу үзенчәлекләренә өчпочмак җитешсезлекләренең йогынтысы белән бәйле. Өчпочмак җитешсезлекләрен үз эченә алган җайланмаларның 93% -ына кадәр кире агып чыгу сизелерлек артты. Моннан тыш, өчпочмак җитешсезлекләре капка агып чыгу характеристикасына да җитди йогынты ясыйлар, деградация 60%. 4.2 таблицада күрсәтелгәнчә, бусага көчәнешенең деградациясе һәм тән диодының характеристик деградациясе өчен өчпочмак җитешсезлекләренең йогынтысы кечкенә, деградация пропорцияләре тиешенчә 26% һәм 33%. Каршылыкның артуына китерү ягыннан, өчпочмак җитешсезлекләренең йогынтысы зәгыйфь, деградация коэффициенты якынча 33%.
Эпитаксиаль чокыр җитешсезлекләренең MOSFET җайланмасы характеристикасына йогынтысы
Рәсем 4.8 - эпитаксиаль чокыр җитешсезлекләрен үз эченә алган җайланманың биш характеристикасының статистик бүленеше гистограммасы. Зәңгәр нокталы сызык - җайланманың характеристик деградациясен бүлүче сызык, ә кызыл нокталы сызык - җайланманың эшләмәве өчен бүлүче сызык. Моннан күренеп тора, SiC MOSFET үрнәгендә эпитаксиаль чокыр җитешсезлекләре булган җайланмалар саны өчпочмаклы кимчелекләр булган җайланмалар санына тигез. Эпитаксиаль чокыр җитешсезлекләренең җайланма характеристикасына тәэсире өчпочмак җитешсезлекләреннән аерылып тора. Deviceайланма җитешсезлеге ягыннан эпитаксиаль чокыр җитешсезлекләре булган җайланмаларның уңышсызлык дәрәҗәсе 47% тәшкил итә. Өчпочмаклы җитешсезлекләр белән чагыштырганда, эпитаксиаль чокыр җитешсезлекләренең кире агып чыгу характеристикасына һәм капка агып чыгу үзенчәлекләренә йогынтысы сизелерлек зәгыйфьләнә, 4.3 таблицада күрсәтелгәнчә, деградация дәрәҗәсе 53% һәм 38%. Икенче яктан, эпитаксиаль чокыр җитешсезлекләренең бусага көчәнеш характеристикасына, тән диод үткәрү характеристикасына һәм каршылыкка тәэсире өчпочмак җитешсезлекләренә караганда зуррак, деградация коэффициенты 38% ка җитә.
Гомумән, ике морфологик җитешсезлек, ягъни өчпочмаклар һәм эпитаксиаль чокырлар, SiC MOSFET җайланмаларының эшләмәвенә һәм характеристик деградациясенә зур йогынты ясыйлар. Өчпочмаклы җитешсезлекләр барлыгы иң үлемгә китерә, уңышсызлык дәрәҗәсе 93% ка кадәр, нигездә, җайланманың кире агып китүенең сизелерлек артуы белән күрсәтелә. Эпитаксиаль чокыр җитешсезлекләрен үз эченә алган җайланмалар 47% түбәнрәк уңышка ирештеләр. Ләкин, эпитаксиаль чокыр җитешсезлекләре җайланманың бусага көчәнешенә, тән диод үткәрү үзенчәлекләренә һәм өчпочмак җитешсезлекләренә караганда каршылыкка зуррак тәэсир итә.
Пост вакыты: 16-2024 апрель