Qusûra sêgoşeyî
Kêmasiyên sêgoşeyî kêmasiyên morfolojîk ên herî kujer di tebeqeyên epitaksiyal ên SiC de ne. Gelek raporên wêjeyî nîşan dane ku çêbûna kêmasiyên sêgoşeyî bi forma krîstala 3C ve girêdayî ye. Lêbelê, ji ber mekanîzmayên mezinbûnê yên cûda, morfolojiya gelek kêmasiyên sêgoşeyî li ser rûyê tebeqeya epitaksiyal pir cûda ye. Ew dikare bi awayekî giştî li ser celebên jêrîn were dabeş kirin:
(1) Li jor kêmasiyên sêgoşeyî hene ku perçeyên mezin lê hene.
Ev cure kêmasiya sêgoşeyî li jor perçeyek mezin a sferîk heye, ku dibe ku ji ber tiştên ku di dema pêvajoya mezinbûnê de dikevin çêbibe. Qadeke sêgoşeyî ya piçûk bi rûyek xav ji vê lûtkeyê ber bi jêr ve tê dîtin. Ev ji ber wê rastiyê ye ku di dema pêvajoya epitaksiyal de, du tebeqeyên 3C-SiC yên cûda li pey hev di qada sêgoşeyî de çêdibin, ku qata yekem li ser rûberê navokî çêdibe û bi herikîna gava 4H-SiC mezin dibe. Her ku qalindahiya qata epitaksiyal zêde dibe, qata duyemîn a polîtypa 3C navokî dibe û di qulên sêgoşeyî yên piçûktir de mezin dibe, lê gava mezinbûna 4H bi tevahî qada polîtypa 3C nagire, û qada xendeka V-şiklê 3C-SiC hîn jî bi zelalî xuya dike.
(2) Li jor perçeyên piçûk û kêmasiyên sêgoşeyî yên bi rûyekî xav hene.
Parçeyên li lûtkeyên vê celebê kêmasiya sêgoşeyî pir piçûktir in, wekî ku di Wêne 4.2 de tê xuyang kirin. Û piraniya qada sêgoşeyî bi herikîna gavê ya 4H-SiC ve hatiye nixumandin, ango tevahiya qata 3C-SiC bi tevahî di bin qata 4H-SiC de cih digire. Tenê gavên mezinbûna 4H-SiC li ser rûyê kêmasiya sêgoşeyî têne dîtin, lê ev gav ji gavên mezinbûna krîstala 4H ya kevneşopî pir mezintir in.
(3) Kêmasiyên sêgoşeyî yên bi rûberek nerm
Ev cure kêmasiya sêgoşeyî xwedî morfolojiyeke rûberî ya nerm e, wekî ku di Wêne 4.3 de tê nîşandan. Ji bo kêmasiyên sêgoşeyî yên weha, qata 3C-SiC bi herikîna gavê ya 4H-SiC tê nixumandin, û forma krîstala 4H li ser rûberî nermtir û nermtir dibe.
Kêmasiyên çala epitaksiyal
Çalên epîtaksîyal (Çal) yek ji kêmasiyên morfolojiya rûvî yên herî gelemperî ne, û morfolojiya rûvî ya tîpîk û xêza avahîsaziyê ya wan di Wêne 4.4 de têne nîşandan. Cihê çalên korozyonê yên dislokasyona têlkirinê (TD) yên ku piştî gravura KOH li pişta cîhazê têne dîtin, bi cîhê çalên epîtaksîyal berî amadekirina cîhazê re lihevhatinek zelal heye, ku nîşan dide ku çêbûna kêmasiyên çala epîtaksîyal bi dislokasyonên têlkirinê ve girêdayî ye.
kêmasiyên gêzerê
Kêmasiyên gêzerê kêmasiyeke rûyê hevpar e di tebeqeyên epitaksiyal ên 4H-SiC de, û morfolojiya wan a tîpîk di Wêne 4.5 de tê nîşandan. Tê ragihandin ku kêmasiya gêzerê ji ber hevberdana xeletiyên Frankonî û prizmatîk ên li ser plana bingehîn ên ku bi dislokasyonên mîna gav ve girêdayî ne, çêdibe. Her wiha hatiye ragihandin ku çêbûna kêmasiyên gêzerê bi TSD-ya di substratê de ve girêdayî ye. Tsuchida H. û hevkarên wî dîtin ku dendika kêmasiyên gêzerê di tebeqeya epitaksiyal de bi dendika TSD-ya di substratê de re rêjeyî ye. Û bi berawirdkirina wêneyên morfolojiya rûyê berî û piştî mezinbûna epitaksiyal, dikare were dîtin ku hemî kêmasiyên gêzerê yên hatine dîtin bi TSD-ya di substratê de re têkildar in. Wu H. û hevkarên wî taybetmendiya ceribandina belavbûna Raman bikar anîn da ku bibînin ku kêmasiyên gêzerê forma krîstala 3C, lê tenê polîtîpa 4H-SiC dihewînin.
Bandora kêmasiyên sêgoşeyî li ser taybetmendiyên cîhaza MOSFET
Wêne 4.7 hîstogrameke belavkirina îstatîstîkî ya pênc taybetmendiyên amûrekê ye ku kêmasiyên sêgoşeyî tê de hene. Xeta xalxalî ya şîn xeta dabeşkirinê ye ji bo xirabûna taybetmendiyên amûrê, û xeta xalxalî ya sor xeta dabeşkirinê ye ji bo têkçûna amûrê. Ji bo têkçûna amûrê, kêmasiyên sêgoşeyî bandorek mezin dikin, û rêjeya têkçûnê ji %93 mezintir e. Ev bi giranî bi bandora kêmasiyên sêgoşeyî li ser taybetmendiyên rijandina berevajî ya amûran ve girêdayî ye. Heta %93ê amûrên ku kêmasiyên sêgoşeyî tê de hene, rijandina berevajî bi girîngî zêde bûye. Wekî din, kêmasiyên sêgoşeyî jî bandorek cidî li ser taybetmendiyên rijandina derî dikin, bi rêjeyek xirabûnê ya %60. Wekî ku di Tabloya 4.2 de tê xuyang kirin, ji bo xirabûna voltaja eşikê û xirabûna taybetmendiya dîyoda laş, bandora kêmasiyên sêgoşeyî piçûk e, û rêjeyên xirabûnê bi rêzê %26 û %33 in. Ji hêla sedema zêdebûna berxwedana li ser ve, bandora kêmasiyên sêgoşeyî qels e, û rêjeya xirabûnê bi qasî %33 e.
Bandora kêmasiyên çala epitaksiyal li ser taybetmendiyên cîhaza MOSFET
Wêne 4.8 hîstogrameke belavkirina îstatîstîkî ya pênc taybetmendiyên amûrekê ye ku kêmasiyên çala epîtaksîyal tê de hene. Xeta xalxalî ya şîn xeta dabeşkirinê ye ji bo hilweşîna taybetmendiyên amûrê, û xeta xalxalî ya sor xeta dabeşkirinê ye ji bo têkçûna amûrê. Ji vê yekê tê dîtin ku hejmara amûrên ku kêmasiyên çala epîtaksîyal di nimûneya SiC MOSFET de dihewînin wekhevî hejmara amûrên ku kêmasiyên sêgoşeyî dihewînin e. Bandora kêmasiyên çala epîtaksîyal li ser taybetmendiyên amûrê ji ya kêmasiyên sêgoşeyî cuda ye. Di warê têkçûna amûrê de, rêjeya têkçûna amûrên ku kêmasiyên çala epîtaksîyal dihewînin tenê %47 e. Li gorî kêmasiyên sêgoşeyî, bandora kêmasiyên çala epîtaksîyal li ser taybetmendiyên rijandina berevajî û taybetmendiyên rijandina derî ya amûrê bi girîngî qels dibe, bi rêjeyên hilweşînê yên %53 û %38, wekî ku di Tabloya 4.3 de tê nîşandan. Ji hêla din ve, bandora kêmasiyên çala epîtaksîyal li ser taybetmendiyên voltaja eşik, taybetmendiyên rêvebirina dîyoda laş û berxwedana li ser-berxwedanê ji ya kêmasiyên sêgoşeyî mezintir e, rêjeya hilweşînê digihîje %38.
Bi gelemperî, du kêmasiyên morfolojîk, ango sêgoşe û çalên epitaksiyal, bandorek girîng li ser têkçûn û xirabûna taybetmendî ya cîhazên SiC MOSFET dikin. Hebûna kêmasiyên sêgoşeyî ya herî kujer e, bi rêjeya têkçûnê ya ku digihîje %93, ku bi giranî wekî zêdebûnek girîng di rijandina berevajî ya cîhazê de tê xuyang kirin. Amûrên ku kêmasiyên çala epitaksiyal dihewînin rêjeya têkçûnê ya kêmtir a %47 bû. Lêbelê, kêmasiyên çala epitaksiyal bandorek mezintir li ser voltaja eşikê ya cîhazê, taybetmendiyên rêvebirina dîyoda laş û berxwedana li ser-ê dikin ji kêmasiyên sêgoşeyî.
Dema weşandinê: 16ê Nîsanê, 2024