טרייאַנגגיאַלער כיסאָרן
טרייאַנגגיאַלער חסרונות זענען די מערסט פאַטאַל מאָרפאַלאַדזשיקאַל חסרונות אין SiC עפּיטאַקסיאַל לייַערס. א גרויס נומער פון ליטעראַטור ריפּאָרץ האָבן געוויזן אַז די פאָרמירונג פון טרייאַנגגיאַלער חסרונות איז שייך צו די 3C קריסטאַל פאָרעם. אָבער, רעכט צו פאַרשידענע גראָוט מעקאַניזאַמז, די מאָרפאָלאָגי פון פילע טרייאַנגגיאַלער חסרונות אויף די ייבערפלאַך פון די עפּיטאַקסיאַל שיכטע איז גאַנץ אַנדערש. עס קענען זיין צעטיילט אין די פאלגענדע טייפּס:
(1) עס זענען טרייאַנגגיאַלער חסרונות מיט גרויס פּאַרטיקאַלז אין די שפּיץ
דעם טיפּ פון טרייאַנגגיאַלער כיסאָרן האט אַ גרויס ספעריש פּאַרטאַקאַל אין די שפּיץ, וואָס קען זיין געפֿירט דורך פאַלינג אַבדזשעקץ בעשאַס דעם וווּקס פּראָצעס. א קליין טרייאַנגגיאַלער געגנט מיט אַ פּראָסט ייבערפלאַך קענען זיין באמערקט אַראָפּ פֿון דעם ווערטעקס. דאָס איז רעכט צו דעם פאַקט אַז בעשאַס די עפּיטאַקסיאַל פּראָצעס, צוויי פאַרשידענע 3C-SiC לייַערס זענען געשאפן סאַקסעסיוולי אין די טרייאַנגגיאַלער געגנט, פון וואָס דער ערשטער שיכטע איז נוקלעאַטעד אין די צובינד און וואקסט דורך די 4H-SiC שריט לויפן. ווען די גרעב פון די עפּיטאַקסיאַל שיכטע ינקריסיז, די רגע שיכטע פון 3C פּאָליטיפּע נוקלעייץ און וואקסט אין קלענערער טרייאַנגגיאַלער פּיץ, אָבער די 4H גראָוט שריט טוט נישט גאָר דעקן די 3C פּאָליטיפּע געגנט, וואָס מאכט די V-שייפּט נאָרע געגנט פון 3C-SiC נאָך קלאר קענטיק
(2) עס זענען קליין פּאַרטיקאַלז אין די שפּיץ און טרייאַנגגיאַלער חסרונות מיט פּראָסט ייבערפלאַך
די פּאַרטיקאַלז אין די ווערטיקאַלז פון דעם טיפּ פון טרייאַנגגיאַלער כיסאָרן זענען פיל קלענערער, ווי געוויזן אין פיגורע 4.2. און רובֿ פון די טרייאַנגגיאַלער געגנט איז באדעקט דורך די שריט לויפן פון 4H-SiC, דאָס איז, די גאנצע 3C-SiC שיכטע איז גאָר עמבעדיד אונטער די 4H-SiC שיכטע. בלויז די וווּקס סטעפּס פון 4H-SiC קענען זיין געזען אויף די טרייאַנגגיאַלער כיסאָרן ייבערפלאַך, אָבער די סטעפּס זענען פיל גרעסערע ווי די קאַנווענשאַנאַל 4H קריסטאַל וווּקס סטעפּס.
(3) טרייאַנגגיאַלער חסרונות מיט גלאַט ייבערפלאַך
דעם טיפּ פון טרייאַנגגיאַלער כיסאָרן האט אַ גלאַט ייבערפלאַך מאָרפאָלאָגי, ווי געוויזן אין פיגורע 4.3. פֿאַר אַזאַ טרייאַנגגיאַלער חסרונות, די 3C-SiC שיכטע איז באדעקט דורך די סטעפּ לויפן פון 4H-SiC, און די 4H קריסטאַל פאָרעם אויף די ייבערפלאַך וואַקסן פיינער און סמודער.
עפּיטאַקסיאַל גרוב חסרונות
עפּיטאַקסיאַל פּיץ (פּיץ) זענען איינער פון די מערסט פּראָסט ייבערפלאַך מאָרפאָלאָגי חסרונות, און זייער טיפּיש ייבערפלאַך מאָרפאָלאָגי און סטראַקטשעראַל אַוטליין זענען געוויזן אין פיגורע 4.4. דער אָרט פון די טרעדינג דיסלאָוקיישאַן (TD) קעראָוזשאַן פּיץ באמערקט נאָך KOH עטשינג אויף די צוריק פון די מיטל האט אַ קלאָר קאָרעספּאָנדענץ מיט די אָרט פון די עפּיטאַקסיאַל פּיץ איידער די מיטל צוגרייטונג, וואָס ינדיקייץ אַז די פאָרמירונג פון עפּיטאַקסיאַל גרוב חסרונות איז שייַכות צו טרעדינג דיסלאָוקיישאַנז.
מער חסרונות
מער חסרונות זענען אַ פּראָסט ייבערפלאַך כיסאָרן אין 4H-SiC עפּיטאַקסיאַל לייַערס, און זייער טיפּיש מאָרפאָלאָגי איז געוויזן אין פיגורע 4.5. דער מער כיסאָרן איז רעפּאָרטעד צו זיין געשאפן דורך די ינטערסעקשאַן פון פראַנקאָניאַן און פּריזמאַטיק סטאַקינג חסרונות ליגן אויף די בייסאַל פלאַך פארבונדן דורך שריט-ווי דיסלאָוקיישאַנז. עס איז אויך געמאלדן אַז די פאָרמירונג פון מער חסרונות איז שייַכות צו TSD אין די סאַבסטרייט. צושידא ה' עט על. געפונען אַז די געדיכטקייַט פון מער חסרונות אין די עפּיטאַקסיאַל שיכטע איז פּראַפּאָרשאַנאַל צו די געדיכטקייַט פון TSD אין די סאַבסטרייט. און דורך קאַמפּערינג די ייבערפלאַך מאָרפאָלאָגי בילדער איידער און נאָך עפּיטאַקסיאַל וווּקס, אַלע באמערקט מער חסרונות קענען זיין געפֿונען שטימען צו די TSD אין די סאַבסטרייט. ווו ה עט על. געוויינט ראַמאַן צעוואָרפן פּראָבע כאַראַקטעריזיישאַן צו געפֿינען אַז די מער חסרונות האָבן נישט אַנטהאַלטן די 3C קריסטאַל פאָרעם, אָבער בלויז די 4H-SiC פּאָליטיפּע.
ווירקונג פון טרייאַנגגיאַלער חסרונות אויף MOSFET מיטל קעראַקטעריסטיקס
פיגור 4.7 איז אַ כיסטאַגראַם פון די סטאַטיסטיש פאַרשפּרייטונג פון פינף קעראַקטעריסטיקס פון אַ מיטל מיט טרייאַנגגיאַלער חסרונות. די בלוי דאַטיד שורה איז די דיוויידינג שורה פֿאַר מיטל כאַראַקטעריסטיש דערנידעריקונג, און די רויט דאַטיד שורה איז די דיוויידינג שורה פֿאַר מיטל דורכפאַל. פֿאַר מיטל דורכפאַל, טרייאַנגגיאַלער חסרונות האָבן אַ גרויס פּראַל, און די דורכפאַל קורס איז גרעסער ווי 93%. דאָס איז דער הויפּט אַטריביאַטאַד צו דער השפּעה פון טרייאַנגגיאַלער חסרונות אויף די פאַרקערט ליקאַדזש קעראַקטעריסטיקס פון דעוויסעס. אַרויף צו 93% פון דעוויסעס מיט טרייאַנגגיאַלער חסרונות האָבן באטייטיק געוואקסן פאַרקערט ליקאַדזש. אין דערצו, די טרייאַנגגיאַלער חסרונות אויך האָבן אַ ערנסט פּראַל אויף די טויער ליקאַדזש קעראַקטעריסטיקס, מיט אַ דערנידעריקונג קורס פון 60%. ווי געוויזן אין טאַבלע 4.2, פֿאַר שוועל וואָולטידזש דערנידעריקונג און קעראַקטעריסטיקס דערנידעריקונג פון גוף דייאָוד, די פּראַל פון טרייאַנגגיאַלער חסרונות איז קליין, און די דערנידעריקונג פּראַפּאָרשאַנז זענען ריספּעקטיוולי 26% און 33%. אין טערמינען פון קאָזינג אַ פאַרגרעסערן אין קעגנשטעל, די פּראַל פון טרייאַנגגיאַלער חסרונות איז שוואַך, און די דערנידעריקונג פאַרהעלטעניש איז וועגן 33%.
ווירקונג פון עפּיטאַקסיאַל גרוב חסרונות אויף MOSFET מיטל קעראַקטעריסטיקס
פיגורע 4.8 איז אַ כיסטאַגראַם פון די סטאַטיסטיש פאַרשפּרייטונג פון פינף קעראַקטעריסטיקס פון אַ מיטל מיט עפּיטאַקסיאַל גרוב חסרונות. די בלוי דאַטיד שורה איז די דיוויידינג שורה פֿאַר מיטל כאַראַקטעריסטיש דערנידעריקונג, און די רויט דאַטיד שורה איז די דיוויידינג שורה פֿאַר מיטל דורכפאַל. עס קענען זיין געזען פון דעם אַז די נומער פון דעוויסעס מיט עפּיטאַקסיאַל גרוב חסרונות אין די SiC MOSFET מוסטער איז עקוויוואַלענט צו די נומער פון דעוויסעס מיט טרייאַנגגיאַלער חסרונות. די פּראַל פון עפּיטאַקסיאַל גרוב חסרונות אויף מיטל קעראַקטעריסטיקס איז אַנדערש פון אַז פון טרייאַנגגיאַלער חסרונות. אין טערמינען פון מיטל דורכפאַל, די דורכפאַל קורס פון דעוויסעס מיט עפּיטאַקסיאַל גרוב חסרונות איז בלויז 47%. קאַמפּערד מיט טרייאַנגגיאַלער חסרונות, די פּראַל פון עפּיטאַקסיאַל גרוב חסרונות אויף די פאַרקערט ליקאַדזש קעראַקטעריסטיקס און טויער ליקאַדזש קעראַקטעריסטיקס פון די מיטל איז באטייטיק וויקאַנד, מיט דערנידעריקונג ריישיאָוז פון 53% און 38% ריספּעקטיוולי, ווי געוויזן אין טאַבלע 4.3. אויף די אנדערע האַנט, די פּראַל פון עפּיטאַקסיאַל גרוב חסרונות אויף שוועל וואָולטידזש קעראַקטעריסטיקס, גוף דייאָוד קאַנדאַקשאַן קעראַקטעריסטיקס און אויף-קעגנשטעל איז גרעסער ווי אַז פון טרייאַנגגיאַלער חסרונות, מיט די דערנידעריקונג פאַרהעלטעניש ריטשינג 38%.
אין אַלגעמיין, צוויי מאָרפאַלאַדזשיקאַל חסרונות, ניימלי טריאַנגלעס און עפּיטאַקסיאַל פּיץ, האָבן אַ באַטייטיק פּראַל אויף די דורכפאַל און כאַראַקטעריסטיש דערנידעריקונג פון SiC MOSFET דעוויסעס. די עקזיסטענץ פון טרייאַנגגיאַלער חסרונות איז די מערסט פאַטאַל, מיט אַ דורכפאַל קורס ווי הויך ווי 93%, דער הויפּט ארויסגעוויזן ווי אַ באַטייטיק פאַרגרעסערן אין פאַרקערט ליקאַדזש פון די מיטל. דעוויסעס מיט עפּיטאַקסיאַל גרוב חסרונות האָבן אַ נידעריקער דורכפאַל קורס פון 47%. אָבער, עפּיטאַקסיאַל גרוב חסרונות האָבן אַ גרעסערע פּראַל אויף די מיטל ס שוועל וואָולטידזש, גוף דייאָוד קאַנדאַקשאַן קעראַקטעריסטיקס און אויף-קעגנשטעל ווי טרייאַנגגיאַלער חסרונות.
פּאָסטן צייט: אפריל 16-2024