Àwọn ipa ti SiC substrate ati awọn ohun elo epitaxial lori awọn abuda ẹrọ MOSFET

 

Àbùkù onígun mẹ́ta

Àbùkù onígun mẹ́ta ni àwọn àbùkù onígun mẹ́ta tó burú jùlọ nínú àwọn ìpele epitaxial SiC. Ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìròyìn ìwé ti fihàn pé ìṣẹ̀dá àwọn àbùkù onígun mẹ́ta ní í ṣe pẹ̀lú ìrísí kirisita 3C. Síbẹ̀síbẹ̀, nítorí onírúurú ọ̀nà ìdàgbàsókè, ìrísí ọ̀pọ̀lọpọ̀ àbùkù onígun mẹ́ta lórí ojú ìpele epitaxial yàtọ̀ pátápátá. A lè pín in sí àwọn irú wọ̀nyí:

 

(1) Àwọn àbùkù onígun mẹ́ta wà pẹ̀lú àwọn èérún ńláńlá ní òkè

Irú àbùkù onígun mẹ́ta yìí ní èròjà onígun ńlá kan ní òkè, èyí tí ó lè jẹ́ nítorí àwọn ohun tí ó ń jábọ́ nígbà ìdàgbàsókè. A lè rí agbègbè onígun mẹ́ta kékeré kan pẹ̀lú ojú tí ó le koko láti ìsàlẹ̀ láti orí òkè yìí. Èyí jẹ́ nítorí pé nígbà ìṣiṣẹ́ epitaxial, àwọn ìpele 3C-SiC méjì ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ ni a ń ṣẹ̀dá ní ìtẹ̀léra ní agbègbè onígun mẹ́ta, èyí tí ìpele àkọ́kọ́ ti di nucleated ní ìsopọ̀ náà tí ó sì ń dàgbàsókè nípasẹ̀ ìṣàn ìgbésẹ̀ 4H-SiC. Bí sisanra ti ìpele epitaxial ṣe ń pọ̀ sí i, ìpele kejì ti àwọn nucleates polytype 3C àti ń dàgbàsókè nínú àwọn ihò onígun mẹ́ta kékeré, ṣùgbọ́n ìgbésẹ̀ ìdàgbàsókè 4H kò bo agbègbè polytype 3C pátápátá, èyí tí ó mú kí agbègbè onígun V ti 3C-SiC ṣì hàn kedere.

0 (4)

(2) Àwọn ègé kéékèèké wà ní òkè àti àwọn àbùkù onígun mẹ́ta pẹ̀lú ojú tí ó le koko.

Àwọn èròjà tí ó wà ní orí ìpele irú àbùkù onígun mẹ́ta yìí kéré gan-an, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn ní Àwòrán 4.2. Àti pé ọ̀pọ̀lọpọ̀ agbègbè onígun mẹ́ta ni a fi ìṣàn ìgbésẹ̀ ti 4H-SiC bo, ìyẹn ni pé, gbogbo ìpele 3C-SiC ni a fi sínú rẹ̀ pátápátá lábẹ́ ìpele 4H-SiC. Àwọn ìgbésẹ̀ ìdàgbàsókè ti 4H-SiC nìkan ni a lè rí lórí ojú àbùkù onígun mẹ́ta, ṣùgbọ́n àwọn ìgbésẹ̀ wọ̀nyí tóbi ju àwọn ìgbésẹ̀ ìdàgbàsókè kirisita 4H lọ.

0 (5)

(3) Àwọn àbùkù onígun mẹ́ta pẹ̀lú ojú dídán

Irú àbùkù onígun mẹ́ta yìí ní ìrísí ojú ilẹ̀ tó rọrùn, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn ní Àwòrán 4.3. Fún irú àbùkù onígun mẹ́ta bẹ́ẹ̀, ìṣàn ìgbésẹ̀ ti 4H-SiC bo ìpele 3C-SiC, àti pé ìrísí kirisita 4H lórí ojú ilẹ̀ náà yóò túbọ̀ máa rọ̀ sí i.

0 (6)

 

Àwọn àbùkù ihò epitaxial

Àwọn ihò epitaxial (àwọn ihò) jẹ́ ọ̀kan lára ​​àwọn àbùkù ojú ilẹ̀ tí ó wọ́pọ̀ jùlọ, àti pé a fi àwòrán ojú ilẹ̀ àti ìṣètò wọn hàn ní Àwòrán 4.4. Ibi tí àwọn ihò ìbàjẹ́ okùn tí a ṣàkíyèsí lẹ́yìn tí a fi KOH sí ẹ̀yìn ẹ̀rọ náà ní ìbáramu tí ó ṣe kedere pẹ̀lú ibi tí àwọn ihò epitaxial wà kí a tó ṣe ètò ẹ̀rọ, èyí tí ó fihàn pé ìṣẹ̀dá àwọn àbùkù ihò epitaxial ní í ṣe pẹ̀lú ìyọkúrò okùn.

0 (7)

 

Àbùkù karọọti

Àbùkù Karọọti jẹ́ àbùkù ojú ilẹ̀ tó wọ́pọ̀ nínú àwọn ìpele epitaxial 4H-SiC, a sì fi àwòrán wọn hàn ní Àwòrán 4.5. A ròyìn pé àbùkù Karọọti ni a ṣẹ̀dá nípa ìsopọ̀ àwọn àbùkù Franconian àti prismatic stacking tí ó wà lórí basal plane tí a so pọ̀ mọ́ àwọn ìyọkúrò bíi ìgbésẹ̀. A tún ti ròyìn pé ìṣẹ̀dá àbùkù Karọọti ní í ṣe pẹ̀lú TSD nínú substrate náà. Tsuchida H. àti àwọn ẹlòmíràn rí i pé ìwọ̀n àbùkù Karọọti nínú epitaxial Layer jẹ́ ìwọ̀n sí ìwọ̀n TSD nínú substrate náà. Àti nípa fífi àwọn àwòrán dada wéra ṣáájú àti lẹ́yìn ìdàgbàsókè epitaxial, gbogbo àbùkù Karọọti tí a rí hàn ni a lè rí láti bá TSD nínú substrate náà mu. Wu H. àti àwọn ẹlòmíràn lo ìṣàyẹ̀wò ìdánwò Raman scattering láti rí i pé àbùkù Karọọti kò ní ìrísí kirisita 3C nínú, bí kò ṣe polytype 4H-SiC nìkan.

0 (8)

 

Ipa ti awọn abawọn onigun mẹta lori awọn abuda ẹrọ MOSFET

Àwòrán 4.7 jẹ́ àkójọ ìtàn ìpínkiri ìṣirò àwọn ànímọ́ márùn-ún ti ẹ̀rọ kan tí ó ní àwọn àbùkù onígun mẹ́ta. Ìlà aláwọ̀ búlúù ni ìlà ìpínpín fún ìbàjẹ́ àmì ẹ̀rọ, ìlà pupa onígun mẹ́ta sì ni ìlà ìpínpín fún ìkùnà ẹ̀rọ. Fún ìkùnà ẹ̀rọ, àwọn àbùkù onígun mẹ́ta ní ipa ńlá, àti ìwọ̀n ìkùnà tó ju 93% lọ. Èyí ni a mọ̀ sí ipa àwọn àbùkù onígun mẹ́ta lórí àwọn ànímọ́ ìkùnà onígun kejì ti àwọn ẹ̀rọ. Títí dé 93% àwọn ẹ̀rọ tí ó ní àbùkù onígun mẹ́ta ti mú kí ìkùnà onígun mẹ́ta pọ̀ sí i ní pàtàkì. Ní àfikún, àwọn àbùkù onígun mẹ́ta náà ní ipa pàtàkì lórí àwọn ànímọ́ ìkùnà ẹnu ọ̀nà, pẹ̀lú ìwọ̀n ìkùnà tó jẹ́ 60%. Gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú Táblì 4.2, fún ìkùnà onígun mẹ́rin àti ìkùnà onígun mẹ́ta, ipa àwọn àbùkù onígun mẹ́ta kéré, àti ìwọ̀n ìkùnà jẹ́ 26% àti 33% lẹ́sẹẹsẹ. Ní ti fífún ní ìdààmú lórí ìdènà, ipa àwọn àbùkù onígun mẹ́ta jẹ́ aláìlera, àti ìpíndọ́gba ìkùnà jẹ́ nǹkan bí 33%.

 0

0 (2)

 

Ipa ti awọn abawọn ihò epitaxial lori awọn abuda ẹrọ MOSFET

Àwòrán 4.8 jẹ́ àkójọpọ̀ ìṣírò ìpínkiri àwọn ànímọ́ márùn-ún ti ẹ̀rọ kan tí ó ní àwọn àbùkù ihò epitaxial. Ìlà aláwọ̀ búlúù ni ìlà ìpínpín fún ìbàjẹ́ àmì ẹ̀rọ, ìlà aláwọ̀ pupa sì ni ìlà ìpínpín fún ìkùnà ẹ̀rọ. A lè rí i láti inú èyí pé iye àwọn ẹ̀rọ tí ó ní àbùkù ihò epitaxial nínú àyẹ̀wò SiC MOSFET dọ́gba pẹ̀lú iye àwọn ẹ̀rọ tí ó ní àbùkù onígun mẹ́ta. Ipa àwọn àbùkù ihò epitaxial lórí àwọn ànímọ́ ẹ̀rọ yàtọ̀ sí ti àwọn àbùkù onígun mẹ́ta. Ní ti ìkùnà ẹ̀rọ, ìwọ̀n ìkùnà àwọn ẹ̀rọ tí ó ní àbùkù ihò epitaxial jẹ́ 47% péré ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn àbùkù onígun mẹ́ta, ipa àwọn àbùkù ihò epitaxial lórí àwọn ànímọ́ jíjìn padà àti àwọn ànímọ́ jíjìn ẹnu ọ̀nà ti ẹ̀rọ náà jẹ́ aláìlera gidigidi, pẹ̀lú àwọn ìpíndọ́gba ìkùnà ti 53% àti 38% lẹ́sẹẹsẹ, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú Táblì 4.3. Ní ọwọ́ kejì ẹ̀wẹ̀, ipa àwọn àbùkù ihò epitaxial lórí àwọn ànímọ́ folti ẹnu, àwọn ànímọ́ ìdarí diode ara àti ìdènà lórí-ìdè pọ̀ ju ti àwọn àbùkù onígun mẹ́ta lọ, pẹ̀lú ìpíndọ́gba ìkùnà tí ó dé 38%.

0 (1)

0 (3)

Ni gbogbogbo, awọn abawọn meji ti o wa ninu apẹrẹ, eyini ni awọn onigun mẹta ati awọn iho epitaxial, ni ipa pataki lori ikuna ati ibajẹ abuda ti awọn ẹrọ SiC MOSFET. Wiwa awọn abawọn onigun mẹta ni o buru julọ, pẹlu oṣuwọn ikuna ga to 93%, eyiti o han ni pataki bi ilosoke pataki ninu jijo pada ti ẹrọ naa. Awọn ẹrọ ti o ni awọn abawọn iho epitaxial ni oṣuwọn ikuna ti o kere si ti 47%. Sibẹsibẹ, awọn abawọn iho epitaxial ni ipa ti o tobi julọ lori foliteji opin ẹrọ naa, awọn abuda conduction diode ara ati resistance lori-lori ju awọn abawọn onigun mẹta lọ.


Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹrin-16-2024
Iwiregbe lori ayelujara WhatsApp!