ٽڪنڊي عيب
ٽڪنڊي خرابيون SiC ايپيٽڪسيل پرتن ۾ سڀ کان وڌيڪ موتمار مورفولوجيڪل خرابيون آهن. وڏي تعداد ۾ ادب جي رپورٽن مان ظاهر ٿيو آهي ته ٽڪنڊي خرابين جي ٺهڻ 3C ڪرسٽل فارم سان لاڳاپيل آهي. جڏهن ته، مختلف واڌ ويجهه جي طريقن جي ڪري، ايپيٽڪسيل پرت جي مٿاڇري تي ڪيترن ئي ٽڪنڊي خرابين جي مورفولوجي بلڪل مختلف آهي. ان کي تقريبن هيٺين قسمن ۾ ورهائي سگهجي ٿو:
(1) مٿي تي وڏا ذرڙا سان ٽڪنڊي نقص آهن.
هن قسم جي ٽڪنڊي خرابي جي چوٽيءَ تي هڪ وڏو گول ذرو هوندو آهي، جيڪو واڌ ويجهه جي عمل دوران شين جي ڪري ٿي سگهي ٿو. هن چوٽيءَ کان هيٺ هڪ ننڍڙي ٽڪنڊي واري علائقي کي هڪ خراب مٿاڇري سان ڏسي سگهجي ٿو. اهو ان حقيقت جي ڪري آهي ته ايپيٽيڪسيل عمل دوران، ٽڪنڊي واري علائقي ۾ ٻه مختلف 3C-SiC پرتون مسلسل ٺهنديون آهن، جن مان پهرين پرت انٽرفيس تي نيوڪلئيٽ ٿيندي آهي ۽ 4H-SiC قدم جي وهڪري ذريعي وڌندي آهي. جيئن ايپيٽيڪسيل پرت جي ٿلهي وڌندي آهي، 3C پولي ٽائپ جي ٻي پرت نيوڪلئيٽ ٿيندي آهي ۽ ننڍن ٽڪنڊي کڏن ۾ وڌندي آهي، پر 4H واڌ جو قدم 3C پولي ٽائپ واري علائقي کي مڪمل طور تي ڍڪي نه ٿو سگهي، جنهن جي ڪري 3C-SiC جي V-شڪل واري نالي واري علائقي کي اڃا تائين واضح طور تي نظر اچي ٿو.
(2) مٿي تي ننڍا ذرڙا آهن ۽ ٽڪنڊي نقص آهن جن جي مٿاڇري خراب آهي.
هن قسم جي ٽڪنڊي خرابي جي چوٽي تي ذرڙا تمام ننڍا آهن، جيئن شڪل 4.2 ۾ ڏيکاريل آهي. ۽ ٽڪنڊي علائقي جو گهڻو حصو 4H-SiC جي قدم جي وهڪري سان ڍڪيل آهي، يعني، پوري 3C-SiC پرت مڪمل طور تي 4H-SiC پرت هيٺان شامل آهي. ٽڪنڊي خرابي جي مٿاڇري تي صرف 4H-SiC جي واڌ جا مرحلا ڏسي سگهجن ٿا، پر اهي مرحلا روايتي 4H ڪرسٽل واڌ جي مرحلن کان تمام وڏا آهن.
(3) هموار مٿاڇري سان ٽڪنڊي خرابيون
هن قسم جي ٽڪنڊي خرابي ۾ هڪ هموار مٿاڇري جي شڪل هوندي آهي، جيئن شڪل 4.3 ۾ ڏيکاريل آهي. اهڙن ٽڪنڊي خرابين لاءِ، 3C-SiC پرت 4H-SiC جي قدم جي وهڪري سان ڍڪيل هوندي آهي، ۽ مٿاڇري تي 4H ڪرسٽل شڪل وڌيڪ باریک ۽ هموار ٿيندي آهي.
ايپيٽيڪسيل پٽي جون خرابيون
ايپيٽيڪسيل پِٽس (پِٽس) سڀ کان وڌيڪ عام مٿاڇري جي مورفولوجي خرابين مان هڪ آهن، ۽ انهن جي عام مٿاڇري جي مورفولوجي ۽ ساخت جو خاڪو شڪل 4.4 ۾ ڏيکاريل آهي. ڊوائيس جي پوئين پاسي KOH ايچنگ کان پوءِ مشاهدو ڪيل ٿريڊنگ ڊسلوڪشن (TD) سنکنرن جي کِٽس جي جڳهه ڊوائيس جي تياري کان اڳ ايپيٽيڪسيل پِٽس جي جڳهه سان واضح مطابقت رکي ٿي، جيڪا ظاهر ڪري ٿي ته ايپيٽيڪسيل پِٽس جي خرابين جي ٺهڻ ٿريڊنگ ڊسلوڪشن سان لاڳاپيل آهي.
گاجر جون خرابيون
گاجر جي خرابي 4H-SiC ايپيٽڪسيل پرتن ۾ هڪ عام مٿاڇري جي خرابي آهي، ۽ انهن جي عام مورفولوجي شڪل 4.5 ۾ ڏيکاريل آهي. گاجر جي خرابي کي فرينڪونيئن ۽ پرزميٽڪ اسٽيڪنگ فالٽس جي چوراهي سان ٺهيل ٻڌايو ويو آهي جيڪو قدم وانگر ڊسڪلوڪشن سان ڳنڍيل بيسل جهاز تي واقع آهي. اهو پڻ ٻڌايو ويو آهي ته گاجر جي خرابين جي ٺهڻ سبسٽريٽ ۾ TSD سان لاڳاپيل آهي. Tsuchida H. et al. اهو معلوم ڪيو ته ايپيٽڪسيل پرت ۾ گاجر جي خرابين جي کثافت سبسٽريٽ ۾ TSD جي کثافت جي متناسب آهي. ۽ ايپيٽڪسيل واڌ کان اڳ ۽ بعد ۾ مٿاڇري جي مورفولوجي تصويرن جو مقابلو ڪندي، سڀني مشاهدو ڪيل گاجر جي خرابين کي سبسٽريٽ ۾ TSD سان مطابقت رکي سگهجي ٿو. وو H. et al. رمن اسڪيٽرنگ ٽيسٽ جي خاصيت کي استعمال ڪندي اهو معلوم ڪيو ته گاجر جي خرابين ۾ 3C ڪرسٽل فارم شامل نه هو، پر صرف 4H-SiC پولي ٽائپ.
MOSFET ڊوائيس جي خاصيتن تي ٽڪنڊي خرابين جو اثر
شڪل 4.7 هڪ ڊوائيس جي پنجن خاصيتن جي شمارياتي ورڇ جو هڪ هسٽوگرام آهي جنهن ۾ ٽڪنڊي خرابيون آهن. نيري ڊاٽ ٿيل لڪير ڊوائيس جي خاصيت جي خرابي لاءِ ورهائيندڙ لڪير آهي، ۽ ڳاڙهي ڊاٽ واري لڪير ڊوائيس جي ناڪامي لاءِ ورهائيندڙ لڪير آهي. ڊوائيس جي ناڪامي لاءِ، ٽڪنڊي خرابين جو وڏو اثر پوندو آهي، ۽ ناڪامي جي شرح 93٪ کان وڌيڪ آهي. اهو بنيادي طور تي ڊوائيسز جي ريورس ليڪيج خاصيتن تي ٽڪنڊي خرابين جي اثر سان منسوب ڪيو ويو آهي. ٽڪنڊي خرابين وارن ڊوائيسز مان 93٪ تائين ريورس ليڪيج ۾ خاص طور تي اضافو ٿيو آهي. ان کان علاوه، ٽڪنڊي خرابين جو گيٽ ليڪيج خاصيتن تي پڻ سنگين اثر پوي ٿو، 60٪ جي گهٽتائي جي شرح سان. جيئن جدول 4.2 ۾ ڏيکاريل آهي، حد وولٽيج ڊيگريڊيشن ۽ باڊي ڊائيڊ خاصيت جي خرابي لاءِ، ٽڪنڊي خرابين جو اثر ننڍڙو آهي، ۽ خرابي جو تناسب ترتيب وار 26٪ ۽ 33٪ آهي. مزاحمت ۾ واڌ جو سبب بڻجڻ جي لحاظ کان، ٽڪنڊي خرابين جو اثر ڪمزور آهي، ۽ خرابي جو تناسب تقريباً 33٪ آهي.
MOSFET ڊوائيس جي خاصيتن تي ايپيٽيڪسيل پٽي جي خرابين جو اثر
شڪل 4.8 هڪ ڊوائيس جي پنجن خاصيتن جي شمارياتي ورڇ جو هڪ هسٽوگرام آهي جنهن ۾ ايپيٽڪسيل پٽي جي خرابين شامل آهن. نيري ڊاٽ واري لڪير ڊوائيس جي خاصيت جي خرابي لاءِ ورهائيندڙ لڪير آهي، ۽ ڳاڙهي ڊاٽ واري لڪير ڊوائيس جي ناڪامي لاءِ ورهائيندڙ لڪير آهي. ان مان ڏسي سگهجي ٿو ته SiC MOSFET نموني ۾ ايپيٽڪسيل پٽي جي خرابين تي مشتمل ڊوائيسز جو تعداد ٽڪنڊي خرابين تي مشتمل ڊوائيسز جي تعداد جي برابر آهي. ڊوائيس جي خاصيتن تي ايپيٽڪسيل پٽي جي خرابين جو اثر ٽڪنڊي خرابين کان مختلف آهي. ڊوائيس جي ناڪامي جي لحاظ کان، ايپيٽڪسيل پٽي جي خرابين تي مشتمل ڊوائيسز جي ناڪامي جي شرح صرف 47٪ آهي. ٽڪنڊي خرابين جي مقابلي ۾، ڊوائيس جي ريورس ليڪيج خاصيتن ۽ گيٽ ليڪيج خاصيتن تي ايپيٽڪسيل پٽي جي خرابين جو اثر خاص طور تي ڪمزور ٿي ويو آهي، ڊيوائس جي ڊيوائس جي خرابين جي تناسب سان ترتيب وار 53٪ ۽ 38٪ آهي، جيئن جدول 4.3 ۾ ڏيکاريل آهي. ٻئي طرف، حد وولٽيج خاصيتن، جسم جي ڊائوڊ ڪنڊڪشن خاصيتن ۽ مزاحمت تي ايپيٽڪسيل پٽي جي خرابين جو اثر ٽڪنڊي خرابين کان وڌيڪ آهي، ڊيگريشن تناسب 38٪ تائين پهچي ٿو.
عام طور تي، ٻه مورفولوجيڪل خرابيون، يعني ٽڪنڊي ۽ ايپيٽيڪسيل پِٽس، SiC MOSFET ڊوائيسز جي ناڪامي ۽ خاصيت جي خرابي تي هڪ اهم اثر رکن ٿيون. ٽڪنڊي خرابين جو وجود سڀ کان وڌيڪ موتمار آهي، ناڪامي جي شرح 93٪ تائين آهي، خاص طور تي ڊوائيس جي ريورس ليڪيج ۾ هڪ اهم واڌ جي طور تي ظاهر ٿئي ٿي. ايپيٽيڪسيل پِٽ خرابين تي مشتمل ڊوائيسز ۾ ناڪامي جي شرح 47٪ گهٽ هئي. جڏهن ته، ايپيٽيڪسيل پِٽ خرابين جو ڊوائيس جي حد وولٽيج، جسم جي ڊائيوڊ ڪنڊڪشن خاصيتن ۽ مزاحمت تي ٽڪنڊي خرابين جي ڀيٽ ۾ وڌيڪ اثر پوي ٿو.
پوسٽ جو وقت: اپريل-16-2024