Nghiên cứu tính chất của 4H-SiC loại P pha tạp Al bằng phương pháp pha lỏng

Nghiên cứu tính chất của 4H-SiC loại P pha tạp Al bằng phương pháp pha lỏng

PAM-XIAMEN hiện có sẵn để cung cấp chất nền SiC loại P, vui lòng tham khảo:https://www.powerwaywafer.com/p-type-silicon-carbide-substrate-and-igbt-devices.html. Chất nền loại p được điều chế bằng phương pháp pha lỏng có thể được ứng dụng để chế tạo các thiết bị IGBT và thiết bị lưỡng cực, giải quyết vấn đề thiếu chất nền loại p trong ngành SiC.

Hiện nay, lĩnh vực này đã có những bước đột phá đáng kể cả trong nước và quốc tế. Chất lượng của tinh thể SiC 2 inch được phát triển bằng phương pháp này có thể so sánh với chất lượng được phát triển bằng phương pháp PVT và một số bước đột phá cũng đã được thực hiện trong các lĩnh vực như mở rộng, mật độ trật khớp thấp và pha tạp loại p. Đặc trưng một loạt các thông số vật lý như nồng độ pha tạp, điện trở suất và phổ Raman của các tinh thể đơn SiC loại P pha tạp Al như sau:

1. Quang phổ Raman của đơn tinh thể SiC pha tạp Al

Phổ Raman cho thấy đỉnh xuất hiện ở khoảng 838 cm-1là đỉnh A1 của 4H-SiC. Trong khi đối với các dạng tinh thể SiC khác không có đỉnh Raman gần 838 cm-1, do đó sự xuất hiện của đỉnh Raman đặc trưng này thể hiện rằng tinh thể phát triển là dạng tinh thể 4H.

Hình 1 Phổ Raman của các mẫu SiC (S1, S2 và S3) với nồng độ pha tạp Al khác nhau

Hình 1 Phổ Raman của các mẫu SiC (S1, S2 và S3) với nồng độ pha tạp Al khác nhau

2. Kiểm tra Hall mẫu SiC loại P

Kết quả thử nghiệm Hall của các mẫu SiC pha tạp Al như sau:

mẫu vật Nồng độ pha tạp Al(/cm3) Nồng độ chất mang tự do(/cm3) Điện trở suất(Ω-cm) Độ linh động của sóng mang (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

 

Dữ liệu trên chỉ ra rằng có những yếu tố khác trong tinh thể p-SiC cung cấp các hạt mang điện miễn phí. Chúng tôi tin rằng rất có thể việc pha tạp Al đã kích hoạt sự hiện diện của các chỗ trống Si hoặc C bên trong tinh thể, cung cấp một số lượng lớn các hạt mang điện tự do bên trong tinh thể SiC loại P. Hơn nữa, các báo cáo tài liệu đã xác minh bằng thực nghiệm và lý thuyết rằng cả hai vị trí tuyển dụng Si và C đều có thể cung cấp chất mang lỗ cho các tinh thể đơn SiC. Theo dữ liệu của Raman, đỉnh Raman của mẫu S3 tương đối yếu, điều này cũng cho thấy rằng có thể có một số lượng lớn chỗ trống Si hoặc C bên trong tinh thể S3 chất lượng tương đối kém.

3. Đường cong nhiễu xạ tia X của SiC loại P

Các nhà nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm đường cong lắc lư trên đỉnh nhiễu xạ của mẫu (0004) và kết quả thử nghiệm được thể hiện trong hình sau. Nửa chiều rộng ở mức tối đa một nửa của tinh thể là 72 arcsec. Điều này cho thấy chất lượng của tinh thể phát triển vẫn tốt, nhưng so với đường cong lắc lư của tinh thể đơn lẻ, một nửa chiều rộng của nó vẫn cao hơn một chút. Người ta tin rằng điều này có thể là do nồng độ pha tạp nguyên tử Al cao bên trong tinh thể, làm hỏng chất lượng tinh thể.

Hình 2 Đường cong nhiễu xạ tia X của đỉnh S3 (0004) của mẫu SiC loại P

Hình 2 Đường cong nhiễu xạ tia X của đỉnh S3 (0004) của mẫu SiC loại P

 

Thẩm quyền giải quyết:

Trương Trạch Sinh

Nghiên cứu về sự tăng trưởng và tính chất dung dịch của tinh thể SiC

Để biết thêm thông tin, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi email tạivictorchan@powerwaywafer.compowerwaymaterial@gmail.com.

Chia sẻ bài đăng này