Исследование свойств 4H-SiC P-типа, легированного Al, жидкофазным методом

Исследование свойств 4H-SiC P-типа, легированного Al, жидкофазным методом

PAM-XIAMEN предлагает подложки SiC P-типа, см.:https://www.powerwaywafer.com/p-type-silicon-carbide-substrate-and-igbt-devices.html. Подложка p-типа, приготовленная жидкофазным методом, может применяться для изготовления IGBT-устройств и биполярных устройств, решая проблему нехватки подложек p-типа в промышленности SiC.

В настоящее время в этой области достигнуты значительные прорывы как внутри страны, так и за рубежом. Качество 2-дюймовых кристаллов SiC, выращенных этим методом, сравнимо с качеством, выращенным методом PVT, а также были сделаны некоторые прорывы в таких областях, как увеличение размеров, низкая плотность дислокаций и легирование p-типа. Охарактеризуйте ряд физических параметров, таких как концентрация легирования, удельное сопротивление и рамановская спектроскопия монокристаллов SiC P-типа, легированных Al, следующим образом:

1. Рамановская спектроскопия монокристаллов SiC, легированных Al.

Спектр комбинационного рассеяния показывает, что пик появляется около 838 см.-1представляет собой пик A1 4H-SiC. В то время как для других форм кристаллов SiC пик комбинационного рассеяния света вблизи 838 см отсутствует.-1, поэтому появление этого характерного рамановского пика означает, что выращенный кристалл представляет собой кристаллическую форму 4H.

Рис. 1. Спектры комбинационного рассеяния света образцов SiC (S1, S2 и S3) с различной концентрацией легирования Al.

Рис. 1. Спектры комбинационного рассеяния света образцов SiC (S1, S2 и S3) с различной концентрацией легирования Al.

2. Испытание Холла образца SiC P-типа

Результаты испытаний в Холле образцов SiC, легированного Al, следующие:

образец Концентрация легирующей примеси Al (/см3) Концентрация свободных носителей (/см3) Удельное сопротивление (Ом-см) Мобильность носителя (см2/Вс)
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

 

Приведенные выше данные свидетельствуют о том, что в кристалле p-SiC существуют и другие факторы, обеспечивающие свободные носители заряда. Мы полагаем, что весьма вероятно, что легирование Al привело к появлению вакансий Si или C внутри кристалла, обеспечивая большое количество свободных носителей заряда внутри кристалла SiC P-типа. Более того, в литературных сообщениях экспериментально и теоретически подтверждено, что вакансии как Si, так и C могут служить дырочными носителями для монокристаллов SiC. По данным комбинационного рассеяния света, пик комбинационного рассеяния образца S3 относительно слабый, что также позволяет предположить, что внутри кристалла S3 относительно низкого качества может находиться большое количество вакансий Si или C.

3. Кривая качания рентгеновской дифракции SiC P-типа.

Исследователи провели тест кривой качания дифракционного пика образца (0004), результаты теста показаны на следующем рисунке. Полуширина кристалла на полувысоте равна 72 угловых секунды. Это свидетельствует о том, что качество выращенного кристалла по-прежнему хорошее, но по сравнению с кривой качания монокристалла его полуширина все же несколько выше. Полагают, что это может быть связано с высокой концентрацией легирующих атомов Al внутри кристалла, что ухудшает качество кристалла.

Рис. 2. Кривая качания рентгеновской дифракции пика образца SiC P-типа S3 (0004).

Рис. 2. Кривая качания рентгеновской дифракции пика образца SiC P-типа S3 (0004).

 

Справка:

Чжан Зешэн

Исследование роста растворов и свойств кристаллов SiC.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте по адресуvictorchan@powerwaywafer.com и powerwaymaterial@gmail.com.

Поделиться этой записью