مثلثي نیمګړتیا
مثلثي نیمګړتیاوې د SiC اپیتیکسیل طبقو کې ترټولو وژونکي مورفولوژیکي نیمګړتیاوې دي. د ادبیاتو ډیری راپورونو ښودلې چې د مثلثي نیمګړتیاوو جوړښت د 3C کرسټال شکل سره تړاو لري. په هرصورت، د مختلفو ودې میکانیزمونو له امله، د اپیتیکسیل طبقې په سطحه د ډیری مثلثي نیمګړتیاوو مورفولوژي خورا توپیر لري. دا په نږدې ډول په لاندې ډولونو ویشل کیدی شي:
(۱) مثلثي نیمګړتیاوې شتون لري چې په سر کې یې لوی ذرات دي
د دې ډول مثلثي نیمګړتیا په سر کې یو لوی کروی ذره لري، کوم چې ممکن د ودې پروسې په جریان کې د شیانو د غورځیدو له امله رامینځته شي. د دې څوکې څخه ښکته خوا ته د یوې کوچنۍ مثلثي ساحې سره لیدل کیدی شي. دا د دې حقیقت له امله ده چې د اپیټیکسیل پروسې په جریان کې، دوه مختلف 3C-SiC طبقې په پرله پسې ډول په مثلثي ساحه کې رامینځته کیږي، چې لومړۍ طبقه یې په انٹرفیس کې نیوکلیټ کیږي او د 4H-SiC ګام جریان له لارې وده کوي. لکه څنګه چې د اپیټیکسیل طبقې ضخامت زیاتیږي، د 3C پولی ټایپ دوهم طبقه نیوکلیټ کیږي او په کوچنیو مثلثي کندو کې وده کوي، مګر د 4H ودې مرحله په بشپړ ډول د 3C پولی ټایپ ساحه نه پوښي، چې د 3C-SiC د V شکل لرونکي نالی ساحه لاهم په څرګنده توګه لیدل کیږي.
(۲) په سر کې کوچني ذرات او مثلثي نیمګړتیاوې شتون لري چې سطحه یې ناڅاپه ده
د دې ډول مثلثي عیب په څوکو کې ذرات خورا کوچني دي، لکه څنګه چې په شکل 4.2 کې ښودل شوي. او د مثلثي ساحې ډیره برخه د 4H-SiC د مرحلې جریان لخوا پوښل شوې ده، دا ده چې، د 3C-SiC ټوله طبقه په بشپړ ډول د 4H-SiC طبقې لاندې ځای پرځای شوې ده. یوازې د 4H-SiC د ودې مرحلې د مثلثي عیب په سطحه لیدل کیدی شي، مګر دا مرحلې د دودیز 4H کرسټال ودې مرحلو څخه ډیرې لویې دي.
(۳) د مثلثي نیمګړتیاوو سره چې نرمه سطحه لري
د دې ډول مثلثي نیمګړتیاوو سطحه نرمه بڼه لري، لکه څنګه چې په شکل 4.3 کې ښودل شوي. د داسې مثلثي نیمګړتیاوو لپاره، د 3C-SiC طبقه د 4H-SiC د ګام جریان لخوا پوښل شوې، او د 4H کرسټال بڼه په سطحه ښه او نرمه وده کوي.
د اپیتیکسیل کندې نیمګړتیاوې
د اپیتیکسیل کندې (Pits) د سطحې مورفولوژي یو له خورا عامو نیمګړتیاوو څخه دي، او د دوی ځانګړي سطحې مورفولوژي او جوړښتي خاکه په شکل 4.4 کې ښودل شوي. د وسیلې په شا کې د KOH ایچینګ وروسته لیدل شوي د تارینګ بې ځایه کیدو (TD) زنګ وهلو کندې موقعیت د وسیلې چمتو کولو دمخه د اپیتیکسیل کندې موقعیت سره روښانه مطابقت لري، دا په ګوته کوي چې د اپیتیکسیل کندې نیمګړتیاوې د تارینګ بې ځایه کیدو سره تړاو لري.
د گاجر نیمګړتیاوې
د گاجر نیمګړتیاوې د 4H-SiC اپیتیکسیل طبقو کې یو عام سطحي نیمګړتیا ده، او د دوی ځانګړی مورفولوژي په شکل 4.5 کې ښودل شوې ده. د گاجر نیمګړتیا د فرانکونیان او پریزماتیک سټیکینګ نیمګړتیاوو د تقاطع له لارې رامینځته کیږي چې په بیسال الوتکه کې موقعیت لري چې د ګام په څیر بې ځایه کیدو سره وصل دي. دا هم راپور ورکړل شوی چې د گاجر نیمګړتیاوو جوړښت په سبسټریټ کې د TSD سره تړاو لري. Tsuchida H. et al. وموندله چې د اپیتیکسیل طبقه کې د گاجر نیمګړتیاوو کثافت په سبسټریټ کې د TSD کثافت سره متناسب دی. او د اپیتیکسیل ودې دمخه او وروسته د سطحې مورفولوژي عکسونو پرتله کولو سره، د گاجر ټولې لیدل شوي نیمګړتیاوې په سبسټریټ کې د TSD سره مطابقت موندلی شي. وو H. et al. د رامان توزیع کولو ازموینې ځانګړتیا کارولې ترڅو ومومي چې د گاجر نیمګړتیاوې د 3C کرسټال بڼه نه لري، مګر یوازې د 4H-SiC پولیټایپ.
د MOSFET وسیلې ځانګړتیاو باندې د مثلثي نیمګړتیاو اغیز
شکل ۴.۷ د یوې وسیلې د پنځو ځانګړتیاوو د احصایوي ویش یوه هسټوګرام ده چې مثلثي نیمګړتیاوې لري. نیلي نقطه شوې کرښه د وسیلې د ځانګړتیاوو د تخریب لپاره د ویش کرښه ده، او سره نقطه شوې کرښه د وسیلې د ناکامۍ لپاره د ویش کرښه ده. د وسیلې د ناکامۍ لپاره، مثلثي نیمګړتیاوې لوی تاثیر لري، او د ناکامۍ کچه له ۹۳٪ څخه زیاته ده. دا په عمده توګه د وسیلو د ریورس لیکج ځانګړتیاوو باندې د مثلثي نیمګړتیاوو اغیزې ته منسوب کیږي. تر ۹۳٪ پورې هغه وسایل چې مثلثي نیمګړتیاوې لري د ریورس لیکج د پام وړ زیاتوالی موندلی دی. سربیره پردې، مثلثي نیمګړتیاوې د دروازې لیکج ځانګړتیاوو باندې هم جدي اغیزه لري، د تخریب کچه ۶۰٪ سره. لکه څنګه چې په جدول ۴.۲ کې ښودل شوي، د حد ولټاژ تخریب او د بدن ډایډ ځانګړتیاوو تخریب لپاره، د مثلثي نیمګړتیاوو اغیزه کوچنۍ ده، او د تخریب تناسب په ترتیب سره ۲۶٪ او ۳۳٪ دي. د مقاومت د زیاتوالي لامل کیدو له مخې، د مثلثي نیمګړتیاوو اغیزه کمزورې ده، او د تخریب تناسب شاوخوا ۳۳٪ دی.
د MOSFET وسیلې ځانګړتیاو باندې د اپیتیکسیل کندې نیمګړتیاو اغیزه
شکل ۴.۸ د هغه وسیلې د پنځو ځانګړتیاوو د احصایوي ویش یوه هسټوګرام ده چې د ایپیټیکسیل کندې نیمګړتیاوې لري. نیلي نقطه شوې کرښه د وسیلې د ځانګړتیاوو د تخریب لپاره د ویش کرښه ده، او سره نقطه شوې کرښه د وسیلې د ناکامۍ لپاره د ویش کرښه ده. له دې څخه لیدل کیدی شي چې د SiC MOSFET نمونې کې د ایپیټیکسیل کندې نیمګړتیاوې لرونکي وسیلو شمیر د مثلثي نیمګړتیاوو لرونکي وسیلو شمیر سره مساوي دی. د وسیلې ځانګړتیاوو باندې د ایپیټیکسیل کندې نیمګړتیاوو اغیزه د مثلثي نیمګړتیاوو څخه توپیر لري. د وسیلې د ناکامۍ په شرایطو کې، د ایپیټیکسیل کندې نیمګړتیاوو لرونکي وسیلو د ناکامۍ کچه یوازې ۴۷٪ ده. د مثلثي نیمګړتیاوو په پرتله، د وسیلې د ریورس لیکج ځانګړتیاوو او د دروازې لیکج ځانګړتیاوو باندې د ایپیټیکسیل کندې نیمګړتیاوو اغیزه د پام وړ کمزورې شوې ده، د تخریب تناسب په ترتیب سره ۵۳٪ او ۳۸٪ سره، لکه څنګه چې په جدول ۴.۳ کې ښودل شوي. له بلې خوا، د حد ولټاژ ځانګړتیاوو، د بدن ډایډ کنډکشن ځانګړتیاوو او مقاومت باندې د ایپیټیکسیل کندې نیمګړتیاوو اغیزه د مثلثي نیمګړتیاوو په پرتله ډیره ده، د تخریب تناسب ۳۸٪ ته رسیږي.
په عمومي توګه، دوه مورفولوژیکي نیمګړتیاوې، چې مثلثونه او اپیتیکسیل کندې دي، د SiC MOSFET وسیلو په ناکامۍ او ځانګړتیا تخریب باندې د پام وړ اغیزه لري. د مثلثي نیمګړتیاوو شتون تر ټولو وژونکی دی، د ناکامۍ کچه یې تر 93٪ پورې لوړه ده، چې په عمده توګه د وسیلې د ریورس لیکیج کې د پام وړ زیاتوالي په توګه څرګندیږي. هغه وسایل چې د اپیتیکسیل کندې نیمګړتیاوې لري د ناکامۍ کچه یې 47٪ ټیټه وه. په هرصورت، د اپیتیکسیل کندې نیمګړتیاوې د مثلثي نیمګړتیاوو په پرتله د وسیلې د حد ولټاژ، د بدن ډایډ کنډکشن ځانګړتیاوو او مقاومت باندې ډیر اغیز لري.
د پوسټ وخت: اپریل-۱۶-۲۰۲۴