Identyfikacja centrów defektowych w warstwach epitaksjalnych 4H-SiC

• Autorzy: Kozubal Michał

Warianty tytułu

EN

Identification of defect centers in 4H-SiC epitaxial layers

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W celu identyfikacji konfiguracji atomowej radiacyjnych centrów defektowych próbki warstw epitaksjalnych 4H-SiC napromieniowano elektronami o energii 1,5 MeV. Energię aktywacji termicznej oraz pozorny przekrój czynny na wychwyt nośników ładunku centrów defektowych wyznaczano za pomocą niestacjonarnej spektroskopii pojemnościowej DLTS. Określono wpływ temperatury warstwy epitaksjalnej podczas napromieniowania dawką 1 x 10¹⁷ cm-2 na koncentrację powstałych pułapek. Na tej podstawie zaproponowano modele opisujące ich konfigurację atomową.

EN

In order to identify the atomic configuration of radiation defect centers the samples of 4H-SiC epitaxial layers were irradiated with 1.5 MeV electrons. The thermal activation energy and the apparent capture cross-section of the charge carriers of the defect centers were determined using deep level transient spectroscopy (DLTS). The influence of the temperature of the epitaxial layer during its irradiation with the electron dose of 1 x 10¹⁷ cm-2 on the concentration of generated traps was determined. On this basis, the models of their atomic configuration were proposed.

Słowa kluczowe

PL

defekty punktowe; głębokie pułapki; DLTS; napromieniowanie elektronami; SiC

EN

point defects; deep traps; DLTS; electron irradiation; SiC

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
• Czasopismo: Materiały Elektroniczne
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 41, nr 1
• Strony: 3--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Kozubal Michał

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa

Bibliografia

• [1] Lang D. V.: Deep-level transient spectroscopy: A new method to characterize traps in semiconductors, J. Appl. Phys., 1974, 45, 3023
• [2] Litrico G., Izzo G., Calcagno L., La Via F., Foti G.: Low temperature reaction of point defects in ion irradiated 4H--SiC, Diamond & Related Materials, 2009, 18, 39
• [3] Hemmingsson C., Son N.T., Kordina O., Bergman J.P., Janzen E., Lindstrom J.L., Savage S., Nordell N.: Deep level defects in electron-irradiated 4H SiC epitaxial layers, J. Appl. Phys., 1997, 81, 6155
• [4] Alfieri G., Monakhov E.V., Svensson B. G., Linnarsson M. K.: Annealing behavior between room temperature and 2000 ºC of deep level defects in electron-irradiated n-type 4H silicon carbide, J. Appl. Phys., 2005, 98, 043518
• [5] Danno K., Kimoto T., Investigation of deep levels in n-type 4H-SiC epilayers irradiated with low-energy elecrons, J. Appl. Phys., 2006, 100, 113728
• [6] Kozubal M.: Wpływ zawartości płytkich domieszek na właściwości i koncentrację głębokich centrów defektowych w monokryształach SiC, rozprawa doktorska, Warszawa, 2011
• [7] Storasta L., Tsuchida H.: Reduction of traps and improvement of carrier lifetime in 4H-SiC epilayers by ion implantation, Appl. Phys. Lett., 2007, 90, 062116
• [8] Danno K., Hori T., Kimoto T.: Impacts of growth parameters on deep levels in n-type 4H-SiC, J. Appl. Phys., 2007, 101, 053709
• [9] F ujiwara H., Danno K., Kimoto T., Tojo T., Matsunami H.: Effects of C/Si ratio in fast epitaxial growth of 4H–SiC (0 0 0 1) by vertical hot-wall chemical vapor deposition, J. Crystal Growth, 2005, 281, 370
• [10] Kimoto T., Nakazawa S., Haschimoto K., Matsunami H.: Reduction of doping and trap concentrations in 4H-SiC epitaxial layers grown by chemical vapour deposition, Appl. Phys. Lett., 2001, 79, 2761
• [11] Klein P. B.: Identification and carrier dynamics of the dominant lifetime limiting defect in n- 4H-SiC epitaxial layers, Phys. Status Solidi A, 2009, 206, 2257
• [12] Miyazawa T., Ito M., Tsuchida H.: Evaluation of long carrier lifetimes in thick 4H silicon carbide epitaxial layers, Appl. Phys. Lett., 2010, 97, 202106
• [13] Zhang J., Storasta L., Bergman J. P., Son N. T., Janzén E.: Electrically active defects in n-type 4H–silicon carbide grown in a vertical hot-wall reactor, J. Appl. Phys., 2004, 93, 4708-4714
• [14] Pintilie I., Pintilie L., Irmscher K., Thomas B.: Formation of the Z1,2 deep-level defects in 4H-SiC epitaxial layers: Evidence for nitrogen participation, Appl. Phys. Lett., 2002, 81
• [15] Choyke W. J., Matsunami H. , Pensl G. (eds.), Silicon carbide: recent major advances, Springer – Verlag, Berlin Heidelberg, 2004
• [16] David M.L., Alfieri G., Monakhov E. M., Hallen A., Blanchard C., Svenson B. G. and Barbot J. F., Electrically active defects in irradiated 4H-SiC, J. Appl. Phys., 2004, 95, 4728
• [17] Reschanov S.A., Pensl G., Danno K., Kimoto T., Hishiki S., Ohshima T., Itoh H., Yan Fei, Devaty R. P., Choyke W. J.: Effect of the Schottky barrier height on the detection of midgap levels in 4H-SiC by deep level transient spectroscopy, J. Appl. Phys., 2007, 102, 113702
• [18] Steeds J. W., Sullivan W.: Identification of antisite carbon split-interstitial defects in 4H-SiC, Phys. Rev. B, 2008, 77, 195204
• [19] Baranov P. G., Ilyin I. V., Soltamova A. A., Mokhov E. N.: Identification of the carbon antisite in SiC: EPR of 13C enriched crystals, Phys. Rev. B, 2008 77, 085120