Àbùkù onígun mẹ́ta
Awọn abawọn onigun mẹta jẹ awọn abawọn ẹda apaniyan julọ ni awọn fẹlẹfẹlẹ SiC epitaxial. Nọmba nla ti awọn ijabọ iwe ti fihan pe dida awọn abawọn onigun mẹta ni ibatan si fọọmu garawa 3C. Sibẹsibẹ, nitori awọn ọna idagbasoke ti o yatọ, imọ-ara ti ọpọlọpọ awọn abawọn onigun mẹta lori oju ti Layer epitaxial jẹ iyatọ pupọ. O le pin ni aijọju si awọn iru wọnyi:
(1) Awọn abawọn onigun mẹta wa pẹlu awọn patikulu nla ni oke
Iru abawọn onigun mẹta yii ni patiku ti iyipo nla ni oke, eyiti o le fa nipasẹ awọn nkan ja bo lakoko ilana idagbasoke. Agbegbe onigun mẹta kekere kan pẹlu ilẹ ti o ni inira ni a le ṣe akiyesi sisale lati ibi-itatẹ yii. Eyi jẹ nitori otitọ pe lakoko ilana epitaxial, awọn ipele 3C-SiC oriṣiriṣi meji ni a ṣẹda ni aṣeyọri ni agbegbe onigun mẹta, eyiti Layer akọkọ ti wa ni iparun ni wiwo ati dagba nipasẹ ṣiṣan igbesẹ 4H-SiC. Bi sisanra ti Layer epitaxial ti n pọ si, ipele keji ti 3C polytype nucleates ati ki o dagba ni awọn ọfin onigun mẹta ti o kere ju, ṣugbọn igbesẹ idagbasoke 4H ko ni kikun bo agbegbe 3C polytype, ti o jẹ ki agbegbe V-sókè ti 3C-SiC ṣi kedere. han
(2) Awọn patikulu kekere wa ni oke ati awọn abawọn triangular pẹlu dada ti o ni inira
Awọn patikulu ni awọn inaro ti iru abawọn onigun mẹta yii kere pupọ, bi o ṣe han ni Nọmba 4.2. Ati pupọ julọ agbegbe onigun mẹta ti bo nipasẹ ṣiṣan igbesẹ ti 4H-SiC, iyẹn ni, gbogbo Layer 3C-SiC ti wa ni ifibọ patapata labẹ Layer 4H-SiC. Awọn igbesẹ idagbasoke ti 4H-SiC nikan ni a le rii lori abawọn abawọn onigun mẹta, ṣugbọn awọn igbesẹ wọnyi tobi pupọ ju awọn igbesẹ idagba 4H gara ti aṣa lọ.
(3) Awọn abawọn onigun mẹta pẹlu oju didan
Iru abawọn onigun mẹta yii ni ẹda-ara dada ti o dan, bi o ṣe han ni Nọmba 4.3. Fun iru awọn abawọn onigun mẹta, Layer 3C-SiC ti wa ni bo nipasẹ ṣiṣan igbesẹ ti 4H-SiC, ati fọọmu garawa 4H ti o wa lori dada dagba daradara ati irọrun.
Awọn abawọn ọfin Epitaxial
Epitaxial pits (Pits) jẹ ọkan ninu awọn abawọn morphology dada ti o wọpọ julọ, ati pe ẹda oju-aye aṣoju wọn ati ilana ilana jẹ afihan ni Nọmba 4.4. Awọn ipo ti awọn piksẹli ifasilẹ ti o tẹle ara (TD) ti a ṣe akiyesi lẹhin ti KOH etching lori ẹhin ẹrọ naa ni ifọrọranṣẹ ti o han gbangba pẹlu ipo ti awọn pits epitaxial ṣaaju igbaradi ẹrọ, ti o nfihan pe dida awọn abawọn ọfin epitaxial ti o ni ibatan si awọn iyọkuro ti okun.
awọn abawọn karọọti
Awọn abawọn Karooti jẹ abawọn dada ti o wọpọ ni awọn ipele epitaxial 4H-SiC, ati pe o jẹ ẹya ara ẹni ti o jẹ aṣoju ni nọmba 4.5. Ajẹku karọọti naa ni a royin pe o ti ṣẹda nipasẹ ikorita ti Franconian ati awọn abawọn stacking prismatic ti o wa lori ọkọ ofurufu basali ti a ti sopọ nipasẹ awọn ilọkuro-bii igbesẹ. O tun ti royin pe dida awọn abawọn karọọti jẹ ibatan si TSD ninu sobusitireti. Tsuchida H. et al. ri pe iwuwo ti awọn abawọn karọọti ni Layer epitaxial jẹ iwọn si iwuwo ti TSD ninu sobusitireti. Ati nipa ifiwera awọn aworan morphology dada ṣaaju ati lẹhin idagba epitaxial, gbogbo awọn abawọn karọọti ti a ṣe akiyesi ni a le rii lati ni ibamu si TSD ni sobusitireti. Wu H. et al. ti a lo Raman itọka idanwo ifarapa lati rii pe awọn abawọn karọọti ko ni fọọmu gara 3C, ṣugbọn nikan 4H-SiC polytype.
Ipa ti awọn abawọn onigun mẹta lori awọn abuda ẹrọ MOSFET
Nọmba 4.7 jẹ itan-akọọlẹ ti pinpin iṣiro ti awọn abuda marun ti ẹrọ ti o ni awọn abawọn onigun mẹta. Laini aami buluu jẹ laini pipin fun ibajẹ abuda ẹya ẹrọ, ati laini aami pupa jẹ laini pipin fun ikuna ẹrọ. Fun ikuna ẹrọ, awọn abawọn onigun mẹta ni ipa nla, ati pe oṣuwọn ikuna tobi ju 93%. Eyi ni pataki ni idamọ si ipa ti awọn abawọn onigun mẹta lori awọn abuda jijo ti awọn ẹrọ. Titi di 93% ti awọn ẹrọ ti o ni awọn abawọn onigun mẹta ti pọ si jijo yipo ni pataki. Ni afikun, awọn abawọn onigun mẹta tun ni ipa pataki lori awọn abuda jijo ẹnu-ọna, pẹlu iwọn ibajẹ ti 60%. Gẹgẹbi a ti han ni Tabili 4.2, fun ibajẹ foliteji ala ati ibajẹ abuda diode ti ara, ipa ti awọn abawọn onigun mẹta jẹ kekere, ati awọn iwọn ibajẹ jẹ 26% ati 33% ni atele. Ni awọn ofin ti nfa ilosoke ti on-resistance, ikolu ti awọn abawọn triangular jẹ alailagbara, ati pe ipin ibajẹ jẹ nipa 33%.
Ipa ti awọn abawọn ọfin epitaxial lori awọn abuda ẹrọ MOSFET
Nọmba 4.8 jẹ itan-akọọlẹ ti pinpin iṣiro ti awọn abuda marun ti ẹrọ ti o ni awọn abawọn ọfin epitaxial. Laini aami buluu jẹ laini pipin fun ibajẹ abuda ẹya ẹrọ, ati laini aami pupa jẹ laini pipin fun ikuna ẹrọ. O le rii lati inu eyi pe nọmba awọn ẹrọ ti o ni awọn abawọn ọfin epitaxial ninu ayẹwo SiC MOSFET jẹ deede si nọmba awọn ẹrọ ti o ni awọn abawọn triangular. Ipa ti awọn abawọn ọfin epitaxial lori awọn abuda ẹrọ yatọ si ti awọn abawọn onigun mẹta. Ni awọn ofin ti ikuna ẹrọ, oṣuwọn ikuna ti awọn ẹrọ ti o ni awọn abawọn ọfin epitaxial jẹ 47% nikan. Ti a ṣe afiwe pẹlu awọn abawọn onigun mẹta, ipa ti awọn abawọn ọfin epitaxial lori awọn abuda jijo yiyipada ati awọn abuda jijo ẹnu-ọna ti ẹrọ jẹ irẹwẹsi pupọ, pẹlu awọn ipin ibajẹ ti 53% ati 38% lẹsẹsẹ, bi a ṣe han ni Table 4.3. Ni apa keji, ikolu ti awọn abawọn ọfin epitaxial lori awọn abuda foliteji ala, awọn abuda adaṣe diode ara ati on-resistance tobi ju ti awọn abawọn onigun mẹta lọ, pẹlu ipin ibajẹ ti o de 38%.
Ni gbogbogbo, awọn abawọn mofoloji meji, eyun awọn igun mẹta ati awọn pits epitaxial, ni ipa pataki lori ikuna ati ibajẹ abuda ti awọn ẹrọ SiC MOSFET. Aye ti awọn abawọn onigun mẹta jẹ apaniyan julọ, pẹlu oṣuwọn ikuna ti o ga to 93%, ni akọkọ ti o farahan bi ilosoke pataki ninu jijo ẹrọ naa. Awọn ẹrọ ti o ni awọn abawọn ọfin epitaxial ni oṣuwọn ikuna kekere ti 47%. Bibẹẹkọ, awọn abawọn ọfin epitaxial ni ipa nla lori foliteji ala ti ẹrọ, awọn abuda didari diode ara ati atako ju awọn abawọn onigun mẹta lọ.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹrin Ọjọ 16-2024