液相法によるAlドープP型4H-SiCの物性研究

液相法によるAlドープP型4H-SiCの物性研究

PAM-XIAMEN は P 型 SiC 基板を提供できます。以下を参照してください。https://www.powerwaywafer.com/p-type-silicon-carbide-substrate-and-igbt-devices.html。 液相法で作製されたp型基板はIGBTデバイスやバイポーラデバイスの作製に応用でき、SiC業界におけるp型基板不足の問題を解決します。

現在、この分野では国内外で大きな進歩が見られます。 この方法で成長した 2 インチの SiC 結晶の品質は、PVT 法で成長したものと同等であり、大型化、低転位密度、p 型ドーピングなどの分野でもいくつかの進歩が見られました。 Al ドープ P 型 SiC 単結晶のドーピング濃度、抵抗率、ラマン分光法などの一連の物理パラメーターを次のように特徴付けます。

1. AlドープSiC単結晶のラマン分光分析

ラマンスペクトルは、838cm付近にピークが現れていることを示しています-1は 4H-SiC の A1 ピークです。 一方、他の SiC 結晶形では 838 cm 付近にラマン ピークはありません。-1したがって、この特徴的なラマン ピークの出現は、成長した結晶が 4H 結晶形であることを示しています。

図 1 異なる Al ドーピング濃度の SiC サンプル (S1、S2、および S3) のラマン スペクトル

図 1 異なる Al ドーピング濃度の SiC サンプル (S1、S2、および S3) のラマン スペクトル

2. P型SiCサンプルのホールテスト

Al ドープ SiC サンプルのホール テスト結果は次のとおりです。

サンプル Alドーピング濃度(/cm3) フリーキャリア濃度(/cm3) 抵抗率(Ω-cm) キャリア移動度(cm2/Vs)
S1 9.62*1019 5.115*1019 0.22380 0.625
S2 1.78*1020 4.791*1020 0.04745 0.366
S3 2.03*1020 9.832*1020 0.02283 0.278

 

上記のデータは、p-SiC 結晶内に自由電荷キャリアを提供する他の要素があることを示しています。 私たちは、Al のドーピングが結晶内部の Si または C 空孔の存在を引き起こし、P 型 SiC 結晶内部に多数の自由電荷キャリアを提供する可能性が非常に高いと考えています。 さらに、文献報告では、Si 空孔と C 空孔の両方が SiC 単結晶に正孔キャリアを提供できることが実験的および理論的に検証されています。 ラマン データによれば、サンプル S3 のラマン ピークは比較的弱く、これはまた、比較的低品質の S3 結晶内に多数の Si または C 空孔が存在する可能性があることを示唆しています。

3. P型SiCのX線回折ロッキングカーブ

研究者は、サンプル (0004) の回折ピークに対してロッキング カーブ テストを実施しました。テスト結果は次の図に示されています。 結晶の半値幅は 72 秒角です。 これは、成長した結晶の品質が依然として良好であることを示していますが、単結晶のロッキングカーブと比較すると、その半値幅はまだわずかに大きいです。 これは、結晶内部に高濃度の Al 原子がドーピングされており、結晶の品質にダメージを与えているためであると考えられています。

図2 P型SiCサンプルS3(0004)ピークのX線回折ロッキングカーブ

図2 P型SiCサンプルS3(0004)ピークのX線回折ロッキングカーブ

 

参照:

張澤生

溶液の成長とSiC結晶の特性の研究

詳細については、メールでお問い合わせください。victorchan@powerwaywafer.compowerwaymaterial@gmail.com.

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