ත්රිකෝණාකාර දෝෂය
SiC එපිටැක්සියල් ස්ථර වල ඇති මාරාන්තික රූප විද්යාත්මක දෝෂ ත්රිකෝණාකාර දෝෂ වේ. ත්රිකෝණාකාර දෝෂ සෑදීම 3C ස්ඵටික ආකෘතියට සම්බන්ධ බව සාහිත්ය වාර්තා විශාල සංඛ්යාවක් පෙන්වා දී ඇත. කෙසේ වෙතත්, විවිධ වර්ධන යාන්ත්රණ හේතුවෙන්, එපිටැක්සියල් ස්ථරයේ මතුපිට ඇති බොහෝ ත්රිකෝණාකාර දෝෂ වල රූප විද්යාව බෙහෙවින් වෙනස් ය. එය දළ වශයෙන් පහත වර්ග වලට බෙදිය හැකිය:
(1) ඉහළින් විශාල අංශු සහිත ත්රිකෝණාකාර දෝෂ තිබේ.
මෙම වර්ගයේ ත්රිකෝණාකාර දෝෂයේ මුදුනේ විශාල ගෝලාකාර අංශුවක් ඇති අතර එය වර්ධන ක්රියාවලියේදී වස්තූන් වැටීම නිසා ඇති විය හැක. රළු මතුපිටක් සහිත කුඩා ත්රිකෝණාකාර ප්රදේශයක් මෙම ශීර්ෂයෙන් පහළට නිරීක්ෂණය කළ හැකිය. මෙයට හේතුව එපිටැක්සියල් ක්රියාවලියේදී, ත්රිකෝණාකාර ප්රදේශයේ අනුක්රමිකව වෙනස් 3C-SiC ස්ථර දෙකක් සෑදී ඇති අතර, එයින් පළමු ස්ථරය අතුරුමුහුණතේදී න්යෂ්ටිකකරණය වී 4H-SiC පියවර ප්රවාහය හරහා වර්ධනය වීමයි. එපිටැක්සියල් ස්ථරයේ ඝණකම වැඩි වන විට, 3C පොලිටයිප් න්යෂ්ටිකයේ දෙවන ස්ථරය කුඩා ත්රිකෝණාකාර වලවල් වල වර්ධනය වේ, නමුත් 4H වර්ධන පියවර 3C පොලිටයිප් ප්රදේශය සම්පූර්ණයෙන්ම ආවරණය නොකරන අතර, 3C-SiC හි V-හැඩැති කට්ට ප්රදේශය තවමත් පැහැදිලිව දැකගත හැකිය.
(2) ඉහළින් කුඩා අංශු සහ රළු මතුපිටක් සහිත ත්රිකෝණාකාර දෝෂ ඇත.
මෙම වර්ගයේ ත්රිකෝණාකාර දෝෂයේ ශීර්ෂවල අංශු බොහෝ සෙයින් කුඩා වන අතර, රූපය 4.2 හි පෙන්වා ඇති පරිදි. තවද ත්රිකෝණාකාර ප්රදේශයෙන් වැඩි කොටසක් 4H-SiC හි පියවර ප්රවාහයෙන් ආවරණය වී ඇත, එනම්, සම්පූර්ණ 3C-SiC ස්ථරය 4H-SiC ස්ථරය යටතේ සම්පූර්ණයෙන්ම කාවැදී ඇත. ත්රිකෝණාකාර දෝෂ මතුපිට 4H-SiC හි වර්ධන පියවර පමණක් දැකිය හැකි නමුත්, මෙම පියවර සාම්ප්රදායික 4H ස්ඵටික වර්ධන පියවරවලට වඩා බෙහෙවින් විශාල වේ.
(3) සුමට මතුපිටක් සහිත ත්රිකෝණාකාර දෝෂ
මෙම වර්ගයේ ත්රිකෝණාකාර දෝෂයට සුමට මතුපිට රූප විද්යාවක් ඇති අතර එය රූපය 4.3 හි දක්වා ඇත. එවැනි ත්රිකෝණාකාර දෝෂ සඳහා, 3C-SiC ස්ථරය 4H-SiC හි පියවර ප්රවාහයෙන් ආවරණය වී ඇති අතර, මතුපිට ඇති 4H ස්ඵටික ස්වරූපය වඩාත් සියුම් හා සුමට ලෙස වර්ධනය වේ.
එපිටැක්සියල් වළේ දෝෂ
එපිටැක්සියල් වලවල් (Pits) යනු වඩාත් සුලභ මතුපිට රූප විද්යාත්මක දෝෂ වලින් එකක් වන අතර, ඒවායේ සාමාන්ය මතුපිට රූප විද්යාව සහ ව්යුහාත්මක දළ සටහන රූපය 4.4 හි දක්වා ඇත. උපාංගයේ පිටුපස KOH කැටයම් කිරීමෙන් පසු නිරීක්ෂණය කරන ලද නූල් විස්ථාපනය (TD) විඛාදන වලවල් වල පිහිටීම, උපාංග සකස් කිරීමට පෙර එපිටැක්සියල් වලවල් වල පිහිටීම සමඟ පැහැදිලි අනුරූපතාවයක් ඇති අතර, එයින් පෙන්නුම් කරන්නේ එපිටැක්සියල් වලවල් දෝෂ ඇතිවීම නූල් විස්ථාපනයට සම්බන්ධ බවයි.
කැරට් දෝෂ
කැරට් දෝෂ යනු 4H-SiC එපිටැක්සියල් ස්ථර වල බහුලව දක්නට ලැබෙන මතුපිට දෝෂයක් වන අතර, ඒවායේ සාමාන්ය රූප විද්යාව රූපය 4.5 හි දක්වා ඇත. කැරට් දෝෂය සෑදී ඇත්තේ පියවර වැනි විස්ථාපනයන් මගින් සම්බන්ධ කර ඇති බාසල් තලයේ පිහිටා ඇති ෆ්රැන්කෝනියානු සහ ප්රිස්මැටික් ස්ටැකිං දෝෂවල ඡේදනය වීමෙනි. කැරට් දෝෂ ඇතිවීම උපස්ථරයේ TSD හා සම්බන්ධ බව ද වාර්තා වී ඇත. එපිටැක්සියල් ස්ථරයේ කැරට් දෝෂවල ඝනත්වය උපස්ථරයේ TSD ඝනත්වයට සමානුපාතික බව සුචිඩා එච්. සහ වෙනත් අය සොයා ගත්හ. එපිටැක්සියල් වර්ධනයට පෙර සහ පසු මතුපිට රූප විද්යාත්මක රූප සංසන්දනය කිරීමෙන්, නිරීක්ෂණය කරන ලද සියලුම කැරට් දෝෂ උපස්ථරයේ TSD වලට අනුරූප වන බව සොයා ගත හැකිය. කැරට් දෝෂවල 3C ස්ඵටික ස්වරූපය අඩංගු නොවූ බවත්, 4H-SiC බහු වර්ගය පමණක් බවත් සොයා ගැනීමට Wu H. සහ වෙනත් අය රාමන් විසිරුම් පරීක්ෂණ ලක්ෂණ භාවිතා කළහ.
MOSFET උපාංග ලක්ෂණ මත ත්රිකෝණාකාර දෝෂවල බලපෑම
රූපය 4.7 යනු ත්රිකෝණාකාර දෝෂ සහිත උපාංගයක ලක්ෂණ පහක සංඛ්යානමය ව්යාප්තියේ හිස්ටෝග්රෑම් එකකි. නිල් තිත් රේඛාව යනු උපාංග ලක්ෂණ පිරිහීම සඳහා බෙදීමේ රේඛාව වන අතර රතු තිත් රේඛාව උපාංග අසාර්ථකත්වය සඳහා බෙදීමේ රේඛාව වේ. උපාංග අසමත් වීම සඳහා, ත්රිකෝණාකාර දෝෂ විශාල බලපෑමක් ඇති කරන අතර, අසාර්ථක වීමේ අනුපාතය 93% ට වඩා වැඩි වේ. මෙය ප්රධාන වශයෙන් උපාංගවල ප්රතිලෝම කාන්දු වීමේ ලක්ෂණ මත ත්රිකෝණාකාර දෝෂවල බලපෑමට හේතු වේ. ත්රිකෝණාකාර දෝෂ අඩංගු උපාංගවලින් 93% ක් දක්වා ප්රතිලෝම කාන්දු වීම සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වී ඇත. ඊට අමතරව, ත්රිකෝණාකාර දෝෂ ද ගේට්ටු කාන්දු වීමේ ලක්ෂණ කෙරෙහි බරපතල බලපෑමක් ඇති කරයි, එහි පිරිහීමේ අනුපාතය 60% කි. වගුව 4.2 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, එළිපත්ත වෝල්ටීයතා පිරිහීම සහ ශරීර ඩයෝඩ ලක්ෂණ පිරිහීම සඳහා, ත්රිකෝණාකාර දෝෂවල බලපෑම කුඩා වන අතර, පිරිහීමේ අනුපාතය පිළිවෙලින් 26% සහ 33% වේ. ප්රතිරෝධයේ වැඩිවීමක් ඇති කිරීම සම්බන්ධයෙන්, ත්රිකෝණාකාර දෝෂවල බලපෑම දුර්වල වන අතර, පිරිහීමේ අනුපාතය 33% ක් පමණ වේ.
MOSFET උපාංග ලක්ෂණ මත එපිටැක්සියල් වළේ දෝෂවල බලපෑම
රූපය 4.8 යනු එපිටැක්සියල් වළේ දෝෂ අඩංගු උපාංගයක ලක්ෂණ පහක සංඛ්යානමය ව්යාප්තියේ හිස්ටෝග්රෑම් එකකි. නිල් තිත් රේඛාව උපාංග ලක්ෂණ පිරිහීම සඳහා බෙදුම් රේඛාව වන අතර රතු තිත් රේඛාව උපාංග අසාර්ථකත්වය සඳහා බෙදුම් රේඛාව වේ. SiC MOSFET සාම්පලයේ එපිටැක්සියල් වළේ දෝෂ අඩංගු උපාංග ගණන ත්රිකෝණාකාර දෝෂ අඩංගු උපාංග ගණනට සමාන බව මෙයින් දැකගත හැකිය. උපාංග ලක්ෂණ මත එපිටැක්සියල් වළේ දෝෂවල බලපෑම ත්රිකෝණාකාර දෝෂවලට වඩා වෙනස් වේ. උපාංග අසාර්ථකත්වය අනුව, එපිටැක්සියල් වළේ දෝෂ අඩංගු උපාංගවල අසාර්ථක වීමේ අනුපාතය 47% ක් පමණි. ත්රිකෝණාකාර දෝෂ සමඟ සසඳන විට, ප්රතිලෝම කාන්දු වීමේ ලක්ෂණ සහ ගේට්ටු කාන්දු වීමේ ලක්ෂණ මත එපිටැක්සියල් වළේ දෝෂවල බලපෑම සැලකිය යුතු ලෙස දුර්වල වී ඇති අතර, 4.3 වගුවේ දක්වා ඇති පරිදි පිළිවෙලින් 53% සහ 38% ක පිරිහීමේ අනුපාත ඇත. අනෙක් අතට, එළිපත්ත වෝල්ටීයතා ලක්ෂණ, ශරීර ඩයෝඩ සන්නායක ලක්ෂණ සහ ප්රතිරෝධය මත එපිටැක්සියල් වළේ දෝෂවල බලපෑම ත්රිකෝණාකාර දෝෂවලට වඩා වැඩි වන අතර, පිරිහීමේ අනුපාතය 38% දක්වා ළඟා වේ.
සාමාන්යයෙන්, රූප විද්යාත්මක දෝෂ දෙකක්, එනම් ත්රිකෝණ සහ එපිටැක්සියල් වලවල්, SiC MOSFET උපාංගවල අසාර්ථකත්වය සහ ලාක්ෂණික පිරිහීම කෙරෙහි සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි. ත්රිකෝණාකාර දෝෂ පැවතීම වඩාත්ම මාරාන්තික වන අතර, අසාර්ථක වීමේ අනුපාතය 93% ක් තරම් ඉහළ අගයක් ගන්නා අතර, ප්රධාන වශයෙන් උපාංගයේ ප්රතිලෝම කාන්දු වීමේ සැලකිය යුතු වැඩි වීමක් ලෙස ප්රකාශ වේ. එපිටැක්සියල් වලවල් දෝෂ අඩංගු උපාංගවල අසාර්ථක වීමේ අනුපාතය 47% කින් අඩු විය. කෙසේ වෙතත්, එපිටැක්සියල් වලවල් දෝෂ ත්රිකෝණාකාර දෝෂවලට වඩා උපාංගයේ එළිපත්ත වෝල්ටීයතාවය, ශරීර ඩයෝඩ සන්නායක ලක්ෂණ සහ ප්රතිරෝධය කෙරෙහි වැඩි බලපෑමක් ඇති කරයි.
පළ කිරීමේ කාලය: 2024 අප්රේල්-16