액상법에 의한 Al Doped P-Type 4H-SiC의 특성에 관한 연구

액상법에 의한 Al Doped P-Type 4H-SiC의 특성에 관한 연구

PAM-XIAMEN은 P형 SiC 기판을 제공할 수 있습니다. 다음을 참조하세요.https://www.powerwaywafer.com/p-type-silicon-carbide-substrate-and-igbt-devices.html. 액상법으로 제조된 p형 기판은 IGBT 소자 및 바이폴라 소자 제조에 적용할 수 있어 SiC 산업에서 p형 기판 부족 문제를 해결할 수 있다.

현재 이 분야에서는 국내외적으로 상당한 진전이 이루어졌습니다. 이 방법을 사용하여 성장한 2인치 SiC 결정의 품질은 PVT 방법으로 성장한 것과 비슷하며, 확대, 낮은 전위 밀도, p형 도핑 등의 영역에서도 일부 획기적인 발전이 이루어졌습니다. Al 도핑된 P형 SiC 단결정의 도핑 농도, 저항률 및 라만 분광법과 같은 일련의 물리적 매개변수를 다음과 같이 특성화합니다.

1. Al 도핑된 SiC 단결정의 라만 분광법

라만 스펙트럼은 838cm 부근에 피크가 나타나는 것을 보여줍니다.-14H-SiC의 A1 피크입니다. 다른 SiC 결정 형태의 경우 838 cm 근처에 라만 피크가 없습니다.-1, 따라서 이러한 특징적인 라만 피크의 출현은 성장된 결정이 4H 결정 형태임을 나타냅니다.

그림 1. Al 도핑 농도가 다른 SiC 샘플(S1, S2, S3)의 라만 스펙트럼

그림 1. Al 도핑 농도가 다른 SiC 샘플(S1, S2, S3)의 라만 스펙트럼

2. P형 SiC 샘플의 홀 테스트

Al 도핑된 SiC 샘플의 홀 테스트 결과는 다음과 같습니다.

견본 Al 도핑 농도(/cm3) 자유 캐리어 농도(/cm3) 저항률(Ω-cm) 캐리어 이동성(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

 

위의 데이터는 p-SiC 결정에 자유 전하 캐리어를 제공하는 다른 요소가 있음을 나타냅니다. 우리는 Al의 도핑이 결정 내부의 Si 또는 C 공극의 존재를 유발하여 P형 SiC 결정 내부에 많은 수의 자유 전하 캐리어를 제공했을 가능성이 매우 높다고 믿습니다. 더욱이, 문헌 보고서는 Si와 C 공석 모두 SiC 단결정에 정공 캐리어를 제공할 수 있음을 실험적으로 이론적으로 검증했습니다. 라만 데이터에 따르면 샘플 S3의 라만 피크는 상대적으로 약하며, 이는 상대적으로 품질이 낮은 S3 결정 내부에 Si 또는 C 공석이 많이 있을 수 있음을 시사합니다.

3. P형 SiC의 X선 회절 요동곡선

연구진은 샘플(0004)의 회절 피크에 대해 로킹 커브 테스트를 수행했으며 테스트 결과는 다음 그림과 같습니다. 결정의 반치폭은 72 arcsec입니다. 이는 성장된 결정의 품질이 여전히 양호하지만 단결정의 로킹 곡선에 비해 반치폭이 여전히 약간 높다는 것을 나타냅니다. 이는 결정 내부에 Al 원자의 농도가 높아 도핑되어 결정 품질을 손상시키기 때문인 것으로 여겨집니다.

그림 2 P형 SiC 시료 S3(0004) 피크의 X선 회절 요동 곡선

그림 2 P형 SiC 시료 S3(0004) 피크의 X선 회절 요동 곡선

 

참조:

장택성

SiC 결정의 용액 성장과 특성에 관한 연구

자세한 내용은 이메일로 문의해 주세요.victorchan@powerwaywafer.compowerwaymaterial@gmail.com.

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