高性能の4H-SIC EPI WAFERSのマイノリティキャリアの寿命

非平衡マイノリティキャリアの平均寿命としても知られている少数キャリアの寿命は、半導体材料の少数キャリアの減衰率を反映しています。半導体材料の品質と、高電圧高電力デバイスの性能を直接反映できます。たとえば、SICバイポーラパワーデバイス（IGBT、PINダイオードなど）を取ります。

Pam-Xiamenは、IGBTおよびPINダイオードにSICエピタキシャルウェーハを提供できます。

IGBT：https://www.powerwaywafer.com/sic-igbt-wafer.html

ピンダイオード：https://www.powerwaywafer.com/sic-on-sic-epi-wafer-for-pin-diodes.html

1.なぜ少数派の寿命がSIC双極パワーデバイスにとって重要なのですか？

現在、SIC IGBTやSIC PINダイオードなどのSIC双極パワーデバイスは、高電圧および高電力場で広く使用されています。高電圧および高電力デバイスの場合、デバイス内の電圧ブロッキング層は一般に非常に厚く、導電性変調を実行するには、十分に長いマイノリティキャリアの寿命が必要です。

たとえば、15kVのSIC双極パワーデバイスには、5μsの最小マイノリティキャリアの寿命が必要です。これは、効果的な導電率変調に必要です。ただし、IGBTデバイスの伝導電圧低下が低いだけでなく、より高いデバイスのスイッチング速度とスイッチング損失の低下を追求することも目指しています。一方、SIC PINダイオードの場合、ドリフト領域（I領域）のマイノリティキャリアの寿命も重要なパラメーターであり、ダイオードの前方およびスイッチング特性に大きな影響を与えます。ピンダイオードが順方向バイアスにある場合、導電率変調効果はドリフト領域の伝導抵抗を低下させ、より低い前方オープン状態の電圧を形成します。

要約すると、マイノリティキャリアのライフタイムは、SIC双極デバイスのパフォーマンスに影響を与える重要なパラメーターであり、デバイスのパフォーマンスの改善と設計最適化にとって非常に重要です。

図1低、中、高電圧場でのSICデバイスの適用

2。方法強化するザ· M不正C配達人リーfetime ofsic igbt wafers？

SICエピタキシャルウェーハの少数航空会社の寿命を制御することは、2つの側面から考慮する必要があります。

第一に、有害な不純物の導入を回避し、プロセスによって誘発される二次的な欠陥を減らすために、清潔さと運用プロセスを焦点を合わせる必要があります。

第二に、多くの欠陥と不純物が適合の中心を形成するため、不純物と欠陥を減らすことは非常に重要です。

現在、4H SIC材料の寿命を強化するための一般的に使用される技術的手段は、C（炭素）またはSI（シリコン）イオン移植、高温の熱酸化、表面の汚染治療などを含むエピタキシャル成長プロセスを最適化することです。

3。P-Type 4H-SICエピライヤーのキャリア寿命の改善の研究

研究者は、酸化とその後のARアニーリングと適切な表面の不動態化を組み合わせた厚いPタイプ4H SICエピタキシャル層のキャリア寿命を強化および制御することで、P型4H SICのキャリア寿命を改善するのに効果的であることを発見しました。 P型4H-SICの少数航空会社の寿命の改善は、熱酸化だけでなく、N型4H-SICの場合のような炭素注入とその後のARアニーリングによっても確認されています。 1350℃で45時間熱酸化を行い、1550年に30分間ARアニーリングを行うことにより、P型SICの少数キャリアの寿命は0.9US（成長中）から2.6Uに増加させることができます。ただし、改善はN型SICほど重要ではありません。 Z1/2センターの不十分な除去は、P型エピタキシャル層の寿命の改善が少ない理由であり、さらなる実験と分析が必要であると推測されています。

さらに、P-Type 4H-SICのキャリア寿命は、200KEVまたは400KEV照射エネルギーを備えた寿命強化されたエピタキシャル層と電子照射を使用することにより、0.1USから1.6Uに改善できます。照射エリア内のキャリア寿命の均一な分布は、寿命マッピングを通じて確認されています。

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