تتوفر الرقاقة الفوقية من SiC لتصنيع أجهزة MOSFET، ويمكن العثور على مواصفات الرقاقة فيhttps://www.powerwaywafer.com/sic-mosfet-structure.html
1. الحفر الفوقي
الحفر الفوقي، باعتبارها واحدة من العيوب المورفولوجية السطحية الأكثر شيوعًا، لها شكل سطحي نموذجي ومظهر هيكلي كما هو موضح في الشكل 1. يتوافق موضع حفر تآكل خلع الخيط (TD) التي تمت ملاحظتها بعد تآكل KOH على الجزء الخلفي من الجهاز بشكل كبير مع موضع الحفر الفوقي قبل إعداد الجهاز، مما يشير إلى أن تكوين عيوب الحفرة الفوقي يرتبط بخلع الخيط.
الشكل 1: رسم تخطيطي للمقطع العرضي لعيوب الحفرة الفوقية في الطبقة الفوقي من كربيد السيليكون
2. آثار عيوب الحفرة الفوقي على SiC MOSFET
يتم تحليل تأثير عيوب الحفرة الفوقي على خصائص أجهزة MOSFET على النحو التالي:
يوضح الشكل 2 الرسوم البيانية للتوزيع الإحصائي لخمس خصائص للأجهزة ذات عيوب الحفرة الفوقي. يمثل الخط المتقطع الأزرق خط التجزئة لتدهور الجهاز، ويمثل الخط الأحمر المتقطع خط التجزئة لفشل الجهاز. يمكن أن نرى من هذا أن عدد الأجهزة التي بها عيوب الحفرة الفوقية في عينات SiC MOSFET يعادل عدد الأجهزة ذات العيوب المثلثية. يختلف تأثير عيوب الحفرة الفوقي على خصائص الجهاز عن تأثير العيوب المثلثية.
الشكل 2: رسوم بيانية للتوزيعات المميزة المختلفة لأجهزة SiC MOSFET مع عيوب الحفرة الفوقي
من حيث فشل الأجهزة، فإن معدل فشل الأجهزة التي تحتوي على عيوب الحفرة الفوقية هو 47٪ فقط. بالمقارنة مع العيوب المثلثية، يتم تقليل تأثير عيوب الحفرة الفوقي على خصائص التسرب العكسي وخصائص تسرب البوابة للجهاز بشكل كبير، مع معدلات تحلل تبلغ 53% و38% على التوالي، كما هو موضح في الجدول التالي. من ناحية أخرى، فإن تأثير عيوب الحفرة الفوقي على خصائص جهد العتبة، وخصائص توصيل الصمام الثنائي السائب، ومقاومة التوصيل أكبر من تأثير العيوب المثلثية، حيث تصل معدلات التدهور إلى 38٪.
| الجدول 1: جدول إحصائي للعلاقة بين عيوب الحفرة الفوقي وخصائص جهاز SiC MOSFET | |||||
|
خلل |
VTHمعدل التدهور | VFSDمعدل التدهور | Rاِتَّشَحمعدل التدهور | IDSSمعدل التدهور | Iاس جي اسمعدل التدهور |
| عيب الحفرة الفوقي | 38٪ | 38٪ | 38٪ | 53٪ | 38٪ |
بشكل عام، فإن العيوب المورفولوجية للحفر الفوقي لها تأثير كبير على الفشل والتدهور المميز لأجهزة SiC MOSFET. الأجهزة ذات عيوب الحفرة الفوقية لديها معدل فشل أقل بنسبة 47٪. ومع ذلك، فإن تأثير عيوب الحفرة الفوقي على جهد العتبة، وخصائص توصيل الصمام الثنائي السائب، ومقاومة توصيل الجهاز أكبر من تأثير العيوب المثلثية.
لمزيد من المعلومات، يرجى الاتصال بنا على البريد الإلكترونيvictorchan@powerwaywafer.com و powerwaymaterial@gmail.com.