Locht triantánach
Is iad lochtanna triantánacha na lochtanna moirfeolaíocha is marfaí i sraitheanna eipitacsacha SiC. Léirigh líon mór tuarascálacha litríochta go bhfuil baint ag foirmiú lochtanna triantánacha leis an bhfoirm criostail 3C. Mar sin féin, mar gheall ar mheicníochtaí fáis éagsúla, tá moirfeolaíocht go leor lochtanna triantánacha ar dhromchla an tsraith eipitacsaigh an-difriúil. Is féidir é a roinnt go garbh sna cineálacha seo a leanas:
(1) Tá lochtanna triantánacha ann le cáithníní móra ag an mbarr.
Tá cáithnín sféarúil mór ag an mbarr sa chineál seo locht triantánach, rud a d'fhéadfadh a bheith mar thoradh ar rudaí ag titim le linn an phróisis fáis. Is féidir limistéar beag triantánach le dromchla garbh a fheiceáil anuas ón rinn seo. Tá sé seo mar gheall ar an bhfíric go bhfoirmítear dhá shraith 3C-SiC éagsúla as a chéile sa limistéar triantánach le linn an phróisis eipitacsaigh, agus go bhfuil an chéad shraith núicléataithe ag an gcomhéadan agus ag fás tríd an sreabhadh céim 4H-SiC. De réir mar a mhéadaíonn tiús na sraithe eipitacsaigh, núicléataíonn an dara sraith de pholaitiop 3C agus fásann sí i bpoill thriantánacha níos lú, ach ní chlúdaíonn céim fáis 4H an limistéar pholaitiop 3C go hiomlán, rud a fhágann go bhfuil limistéar clais V-chruthach 3C-SiC fós le feiceáil go soiléir.
(2) Tá cáithníní beaga ag an mbarr agus lochtanna triantánacha le dromchla garbh
Tá na cáithníní ag buaicphointí an chineáil seo locht triantánach i bhfad níos lú, mar a thaispeántar i bhFíor 4.2. Agus tá an chuid is mó den achar triantánach clúdaithe ag sreabhadh céimneach 4H-SiC, is é sin, tá an ciseal 3C-SiC iomlán leabaithe go hiomlán faoin gciseal 4H-SiC. Ní féidir ach céimeanna fáis 4H-SiC a fheiceáil ar dhromchla an locht triantánach, ach tá na céimeanna seo i bhfad níos mó ná na céimeanna fáis criostail 4H traidisiúnta.
(3) Lochtanna triantánacha le dromchla réidh
Tá moirfeolaíocht dhromchla réidh ag an gcineál seo locht triantánach, mar a thaispeántar i bhFíor 4.3. I gcás lochtanna triantánacha den sórt sin, clúdaítear an ciseal 3C-SiC le sreabhadh céimneach 4H-SiC, agus fásann foirm chriostail 4H ar an dromchla níos míne agus níos míne.
Lochtanna poll epitaxial
Tá poill eipitacsacha (Poill) ar cheann de na lochtanna moirfeolaíochta dromchla is coitianta, agus taispeántar a moirfeolaíocht dromchla tipiciúil agus a n-imlíne struchtúrach i bhFíor 4.4. Tá comhfhreagras soiléir idir suíomh na bpoll creimeadh dí-áitithe snáithithe (TD) a breathnaíodh tar éis greanadh KOH ar chúl an fheiste agus suíomh na bpoll eipitacsacha roimh ullmhú an fheiste, rud a léiríonn go bhfuil baint ag foirmiú lochtanna poill eipitacsacha le dí-áitithe snáithithe.
lochtanna cairéad
Is locht dromchla coitianta iad lochtanna cairéad i sraitheanna eipitacsacha 4H-SiC, agus taispeántar a moirfeolaíocht tipiciúil i bhFíor 4.5. Tuairiscítear gur cruthaíodh an locht cairéad trí thrasnú lochtanna cruachta Francónacha agus prismatacha atá suite ar an bplána bonn atá ceangailte le díláithrithe céimnithe. Tuairiscíodh freisin go bhfuil baint ag foirmiú lochtanna cairéad le TSD sa tsubstráit. Fuair Tsuchida H. et al. amach go bhfuil dlús na lochtanna cairéad sa tsraith eipitacsach comhréireach le dlús TSD sa tsubstráit. Agus trí na híomhánna moirfeolaíochta dromchla roimh agus tar éis fás eipitacsach a chur i gcomparáid, is féidir a fháil amach go gcomhfhreagraíonn na lochtanna cairéad go léir a breathnaíodh don TSD sa tsubstráit. Bhain Wu H. et al. úsáid as tréithriú tástála scaipthe Raman chun a fháil amach nach raibh an fhoirm criostail 3C sna lochtanna cairéad, ach an polaitíop 4H-SiC amháin.
Éifeacht lochtanna triantánacha ar shaintréithe gléasanna MOSFET
Is histogram é Fíor 4.7 den dáileadh staitistiúil ar chúig thréith de ghléas ina bhfuil lochtanna triantánacha. Is í an líne phoncaithe ghorm an líne dheighilte le haghaidh meath tréith gléis, agus is í an líne phoncaithe dhearg an líne dheighilte le haghaidh teip gléis. Maidir le teip gléis, bíonn tionchar mór ag lochtanna triantánacha, agus tá an ráta teipe níos mó ná 93%. Cuirtear seo i leith thionchar lochtanna triantánacha ar thréithe sceite droim ar ais gléis den chuid is mó. Tá sceitheadh droim ar ais méadaithe go suntasach ag suas le 93% de na gléasanna ina bhfuil lochtanna triantánacha. Ina theannta sin, bíonn tionchar tromchúiseach ag na lochtanna triantánacha ar thréithe sceite an gheata freisin, le ráta meathlaithe de 60%. Mar a thaispeántar i dTábla 4.2, i gcás meathlaithe voltais tairsí agus meathlaithe tréith dé-óid choirp, tá tionchar na lochtanna triantánacha beag, agus is iad 26% agus 33% faoi seach na comhréireanna meathlaithe. Maidir le méadú ar fhriotaíocht ar siúl a chur faoi deara, tá tionchar na lochtanna triantánacha lag, agus tá an cóimheas meathlaithe thart ar 33%.
Éifeacht lochtanna poll eipitacsacha ar shaintréithe gléasanna MOSFET
Is histagram é Fíor 4.8 den dáileadh staitistiúil ar chúig thréith de ghléas ina bhfuil lochtanna poll eipitacsacha. Is í an líne phoncaithe ghorm an líne dheighilte le haghaidh díghrádú tréith an ghléis, agus is í an líne phoncaithe dhearg an líne dheighilte le haghaidh teip an ghléis. Is léir ón méid seo go bhfuil líon na ngléasanna ina bhfuil lochtanna poll eipitacsacha sa sampla SiC MOSFET coibhéiseach le líon na ngléasanna ina bhfuil lochtanna triantánacha. Tá tionchar lochtanna poll eipitacsacha ar thréithe an ghléis difriúil ó thionchar lochtanna triantánacha. Maidir le teip an ghléis, níl ach 47% i ráta teipe na ngléasanna ina bhfuil lochtanna poll eipitacsacha. I gcomparáid le lochtanna triantánacha, tá tionchar lochtanna poll eipitacsacha ar thréithe sceite droim ar ais agus ar thréithe sceite geata an ghléis lagaithe go suntasach, le cóimheasa díghrádaithe de 53% agus 38% faoi seach, mar a thaispeántar i dTábla 4.3. Ar an láimh eile, tá tionchar lochtanna poll eipitacsacha ar thréithe voltais tairsí, tréithe seoltachta dé-óid choirp agus friotaíocht ar siúl níos mó ná tionchar lochtanna triantánacha, agus an cóimheas díghrádaithe ag sroicheadh 38%.
Go ginearálta, bíonn tionchar suntasach ag dhá locht moirfeolaíocha, eadhon triantáin agus poill eipitacsacha, ar theip agus ar dhíghrádú tréithrithe gléasanna MOSFET SiC. Is iad lochtanna triantánacha an ceann is marfaí, le ráta teipe chomh hard le 93%, rud a léirítear go príomha mar mhéadú suntasach ar sceitheadh droim ar ais na feiste. Bhí ráta teipe níos ísle, 47%, ag gléasanna ina raibh lochtanna poill eipitacsacha. Mar sin féin, bíonn tionchar níos mó ag lochtanna poill eipitacsacha ar voltas tairsí na feiste, ar shaintréithe seoltachta dé-óid choirp agus ar fhriotaíocht ar siúl ná lochtanna triantánacha.
Am an phoist: 16 Aibreán 2024