Wpływ koncentracji donorów na właściwości i koncentrację centrów defektowych w warstwach epitaksjalnych 4H-SiC

• Autorzy: Kozubal M.

Warianty tytułu

EN

Effect of donor concentration on parameters and concentration of defect centers in 4H-SiC epitaxial layers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono pomiary metodą DLTS czterech próbek zawierających warstwy epitaksjalne 4H-SiC, różniących się koncentracją atomów azotu oraz efektywną koncentracją donorów. Dwie spośród próbek wybranych do badań wpływu koncentracji donorów na właściwości i koncentrację centrów defektowych zawierały warstwy osadzone w ITME, natomiast pozostałe dwie zostały wytworzone w instytucie Naval Research Laboratory (NRL). Na podstawie uzyskanych widm DLTS dla każdej z próbek określono parametry wykrytych pułapek oraz ich koncentrację. Zaproponowano identyfikację wszystkich wykrytych pułapek oraz możliwe modele powstawania typowych dla SiC pułapek Z1/2. Przeprowadzono analizę wpływu atomów azotu na efektywną koncentrację donorów oraz na koncentrację centrów defektowych. Podjęto próbę wyjaśnienia różnicy w stopniu kompensacji dla próbek wytworzonych w ITME i NRL i jej związku z koncentracją centrów defektowych.

EN

The DLTS measurements of four samples with 4H-SiC epitaxial layers with different effective donors concentration was performed. Two samples chosen for investigations of the effect of donor concentration on parameters and concentration of defect centers has epitaxial layers made in ITME and the other two was made in Naval Research Laboratory. Based DLTS spectra for each sample parameters and concentration values was determined. Identification for all detected traps and possible models for typical SiC Z1/2 traps have been proposed. The nitrogen atoms influence on effective donor concentration and defect centers concentration was analyzed. The difference in compensation level for ITME and NRL samples and also its connection with defect centers was tried to explain.

Słowa kluczowe

PL

4H-SiC; centra defektowe; warstwy epitaksjalne

EN

4H-SJC; defect centers; epitaxial layers

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
• Czasopismo: Materiały Elektroniczne
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 38, nr 2
• Strony: 3--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., wykr.

Twórcy

autor

Kozubal M.

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

Bibliografia

• [1] Eberlein T. A. G., Jones R., Briddon P. R.: Z1/Z2 defects in 4H-SiC, Phys.Rev.Lett., 90, 225502 (2003)
• [2] Pintilie I., Pintilie L., Irmscher K., Thomas B.: Formation of the Z1,2 deep--level defects in 4H-SiC epitaxial layers: evidence for nitrogen incorporation, Appl. Phys. Lett., 81, 4841 (2002)
• [3] Lebedev A. A.: Deep level centres in silicon carbide: a review, Semiconductors, 33, 2, 107, (1999)
• [4] 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., 79, 17, 2761, (2001)
• [5] Litton C. W., Johnstone D., Akarca-Biyikli S., Ramaiah K. S., Bhat L, Chow T. P., Kim J. K., Shubert E. F.: Effect of C/Si ratio on deep levels in epitaxial 4H-SiC, Appl. Phys. Lett., 88, 121914, (2006)
• [6] Asghar M., Hussain L, Noor H. S., Iqbal F., Wahab Q., Bhatti A. S.: Properties of dominant electron trap center in n-ype SiC epilayers by means of deep level transient spectroscopy, J. Appl. Phys., 101, 073706, (2007)
• [7] Achtziger N., Witthuhn W.: Band gap states of Ti, V, Cr in 4H silicon carbide, Appl. Phys. Lett., 71, 110, (1997)
• [8] Irmscher K.: Electrical properties of SiC: characterisation of bulk crystals and epilayers, Materials Science and Engineering B, 91-92, 358-366, (2002)
• [9] Kawasuso A., Redmann F., Krause-Rehberg R., Frank T., Weidner M., Pensl G., Sperr P., Itoh H.: Vacancies and deep levels in electron-irradiated 6H SiC epilayers studied by positron annihilation and deep level transient spectroscopy, J. Appl. Phys., 90, 3377, (2001)
• [10] Ling C. C., Beling C. D., Fung S.: Isochronal annealing studies of n-type 6H-SiC with positron lifetime spectroscopy, Phys. Rev., B, 62, 8016, (2000)
• [11] Frenkel J.: On pre-breakdown phenomena in insulators and electronic semi-conductors, Phys. Rev., 54, 647-648, (1938)
• [12] Danno K., Hori T., Kimoto T.: Impacts of growth parameters on deep levels in n-type 4H-SiC, J. Appl. Phys., 101, 053709, (2007)