Chilema cha triangular
Zolakwika za triangular ndi zolakwika zoopsa kwambiri mu zigawo za SiC epitaxial. Malipoti ambiri a mabuku asonyeza kuti kupangika kwa zolakwika za triangular kumagwirizana ndi mawonekedwe a kristalo ya 3C. Komabe, chifukwa cha njira zosiyanasiyana zokulira, mawonekedwe a zolakwika zambiri za triangular pamwamba pa gawo la epitaxial ndi osiyana kwambiri. Zitha kugawidwa m'mitundu iyi:
(1) Pali zolakwika zitatu zokhala ndi tinthu tating'onoting'ono pamwamba
Mtundu uwu wa vuto la makona atatu uli ndi tinthu tating'onoting'ono tozungulira pamwamba, zomwe zingayambitsidwe ndi zinthu zomwe zikugwa panthawi ya kukula. Malo ang'onoang'ono amakona atatu okhala ndi malo ozungulira amatha kuwonedwa pansi kuchokera ku vertex iyi. Izi zili choncho chifukwa chakuti panthawi ya epitaxial, zigawo ziwiri zosiyana za 3C-SiC zimapangidwa motsatizana m'dera lamakona atatu, lomwe gawo loyamba limapangidwa ndi nucleated pamalo olumikizirana ndipo limakula kudzera mu 4H-SiC step flow. Pamene makulidwe a epitaxial layer akuwonjezeka, gawo lachiwiri la 3C polytype nucleates limakula m'maenje ang'onoang'ono amakona atatu, koma gawo la kukula la 4H silikuphimba kwathunthu dera la 3C polytype, zomwe zimapangitsa kuti dera la V-shaped groove la 3C-SiC liwonekere bwino.
(2) Pali tinthu tating'onoting'ono pamwamba ndi zolakwika zamakona atatu zokhala ndi malo ozungulira
Tinthu tating'onoting'ono tomwe tili pa vertices ya mtundu uwu wa chilema cha triangular ndi tating'ono kwambiri, monga momwe tawonetsera pa Chithunzi 4.2. Ndipo malo ambiri a triangular amaphimbidwa ndi kuyenda kwa sitepe kwa 4H-SiC, ndiko kuti, gawo lonse la 3C-SiC lili pansi pa gawo la 4H-SiC. Masitepe okulira a 4H-SiC okha ndi omwe angawoneke pamwamba pa chilema cha triangular, koma masitepe awa ndi akulu kwambiri kuposa masitepe okulira a kristalo a 4H.
(3) Zolakwika zitatu zokhala ndi pamwamba posalala
Mtundu uwu wa chilema cha makona atatu uli ndi mawonekedwe osalala pamwamba, monga momwe zasonyezedwera pa Chithunzi 4.3. Pa zilema za makona atatu zotere, gawo la 3C-SiC limaphimbidwa ndi kuyenda kwa 4H-SiC, ndipo mawonekedwe a kristalo a 4H pamwamba amakula bwino komanso mosalala.
Zolakwika za dzenje la Epitaxial
Maepitaxial pit (Maenje) ndi amodzi mwa zolakwika zomwe zimachitika kwambiri pa mawonekedwe a pamwamba, ndipo mawonekedwe awo a pamwamba ndi kapangidwe kake akuwonetsedwa pa Chithunzi 4.4. Malo omwe maenje a corrosion dislocation (TD) amaonekera pambuyo polemba KOH kumbuyo kwa chipangizocho ali ndi mgwirizano womveka bwino ndi malo omwe maenje a epitaxial ali asanakonzedwe chipangizocho, zomwe zikusonyeza kuti kupangika kwa zolakwika za epitaxial pit kumakhudzana ndi kusokonekera kwa ulusi.
zolakwika za karoti
Zolakwika za karoti ndi vuto lofala kwambiri pamwamba pa zigawo za 4H-SiC epitaxial, ndipo mawonekedwe awo achizolowezi akuwonetsedwa pa Chithunzi 4.5. Zolakwika za karoti zanenedwa kuti zimapangidwa ndi kuyanjana kwa zolakwika za Franconian ndi prismatic stacking zomwe zili pa basal plane yolumikizidwa ndi kusokonekera ngati sitepe. Zanenedwanso kuti kupangika kwa zolakwika za karoti kumagwirizana ndi TSD mu substrate. Tsuchida H. et al. adapeza kuti kuchuluka kwa zolakwika za karoti mu epitaxial layer kuli kofanana ndi kuchuluka kwa TSD mu substrate. Ndipo poyerekeza zithunzi za mawonekedwe a pamwamba asanafike komanso pambuyo pa kukula kwa epitaxial, zolakwika zonse za karoti zomwe zawonedwa zitha kupezeka kuti zikugwirizana ndi TSD mu substrate. Wu H. et al. adagwiritsa ntchito Raman scattering test characterization kuti apeze kuti zolakwika za karoti sizinali ndi mawonekedwe a kristalo a 3C, koma polytype ya 4H-SiC yokha.
Zotsatira za zolakwika za triangular pa makhalidwe a chipangizo cha MOSFET
Chithunzi 4.7 ndi histogram yosonyeza kugawa kwa ziwerengero za makhalidwe asanu a chipangizo chokhala ndi zolakwika za triangular. Mzere wabuluu wokhala ndi madontho ndiye mzere wogawanitsa kuwonongeka kwa mawonekedwe a chipangizocho, ndipo mzere wofiira wokhala ndi madontho ndiye mzere wogawanitsa kuwonongeka kwa chipangizocho. Pa kulephera kwa chipangizocho, zolakwika za triangular zimakhudza kwambiri, ndipo kuchuluka kwa kulephera kumaposa 93%. Izi zimachitika makamaka chifukwa cha kukhudzidwa kwa zolakwika za triangular pa makhalidwe otayikira kumbuyo kwa zipangizo. Mpaka 93% ya zipangizo zomwe zili ndi zolakwika za triangular zawonjezera kwambiri kutayikira kumbuyo. Kuphatikiza apo, zolakwika za triangular zimakhudzanso kwambiri makhalidwe otayikira kumbuyo kwa chipata, ndi kuchuluka kwa kuwonongeka kwa 60%. Monga momwe zasonyezedwera mu Table 4.2, pa kuwonongeka kwa voltage ya threshold ndi kuwonongeka kwa diode ya thupi, mphamvu ya zolakwika za triangular ndi yaying'ono, ndipo kuchuluka kwa kuwonongeka ndi 26% ndi 33% motsatana. Ponena za kuchititsa kuwonjezeka kwa kukana, mphamvu ya zolakwika za triangular ndi yofooka, ndipo chiŵerengero cha kuwonongeka ndi pafupifupi 33%.
Zotsatira za zolakwika za epitaxial pit pa makhalidwe a chipangizo cha MOSFET
Chithunzi 4.8 ndi histogram ya kugawa kwa ziwerengero za makhalidwe asanu a chipangizo chokhala ndi zolakwika za epitaxial pit. Mzere wabuluu wokhala ndi madontho ndiye mzere wogawanitsa kuwonongeka kwa mawonekedwe a chipangizocho, ndipo mzere wofiira wokhala ndi madontho ndiye mzere wogawanitsa kuwonongeka kwa chipangizocho. Kuchokera apa, zitha kuwoneka kuti chiwerengero cha zipangizo zomwe zili ndi zolakwika za epitaxial pit mu chitsanzo cha SiC MOSFET ndi chofanana ndi chiwerengero cha zipangizo zomwe zili ndi zolakwika za triangular. Zotsatira za zolakwika za epitaxial pit pa makhalidwe a chipangizocho ndi zosiyana ndi za zolakwika za triangular. Ponena za kulephera kwa chipangizocho, kuchuluka kwa kulephera kwa zipangizo zomwe zili ndi zolakwika za epitaxial pit ndi 47% yokha. Poyerekeza ndi zolakwika za triangular, zotsatira za zolakwika za epitaxial pit pa makhalidwe otayikira kumbuyo ndi makhalidwe otayikira a chipata cha chipangizocho zimachepa kwambiri, ndi ma ratio a kuwonongeka kwa 53% ndi 38% motsatana, monga momwe zasonyezedwera mu Table 4.3. Kumbali inayi, zotsatira za zolakwika za epitaxial pit pa makhalidwe a threshold voltage, makhalidwe a diode conduction ya thupi ndi on-resistance ndi zazikulu kuposa za zolakwika za triangular, ndi chiŵerengero cha kuwonongeka kufika 38%.
Kawirikawiri, zolakwika ziwiri za mawonekedwe, zomwe ndi ma triangles ndi ma epitaxial pits, zimakhudza kwambiri kulephera ndi kuwonongeka kwa zida za SiC MOSFET. Kupezeka kwa zolakwika za triangles ndiko koopsa kwambiri, komwe kulephera kufika pa 93%, makamaka komwe kumaonekera ngati kuwonjezeka kwakukulu kwa kutayikira kumbuyo kwa chipangizocho. Zipangizo zomwe zili ndi zolakwika za epitaxial pit zinali ndi kulephera kochepa kwa 47%. Komabe, zolakwika za epitaxial pit zimakhudza kwambiri mphamvu ya chipangizocho, mawonekedwe a diode ya thupi komanso kukana kwake kuposa zolakwika za triangular.
Nthawi yotumizira: Epulo-16-2024