Charakteryzacja diod p-i-n wytworzonych metodą implantacji warstw epitaksialnych 4H-SiC jonami glinu

• Autorzy: Kwietniewski N. , Pazio K. , Sochacki M. , Szmidt J. , Droździel A. , Kulik M. , Prucnal S. , Pyszniak K. , Rawski M. , Turek M. , Żuk J.

Warianty tytułu

EN

Characterization of p-i-n diodes fabricated by aluminium ion implantation of 4H-SiC epitaxiallayers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy opisano wytwarzanie i charakteryzację diod p-i-n wytwarzanych w strukturach epitaksjalnych 4H-SiC. W celu uzyskania warstw typu p⁺ wykonano 4-krotną implantację jonami Al przy całkowitej dawce 7,1 · 10¹⁴ cm⁻2² dla uzyskania prostokątnego rozkładu głębokościowego. Implantację prowadzono przy temperaturze tarczy 500°C z użyciem implanatora jonów UNIMAS wyposażonego w plazmowe źródło jonów naszej konstrukcji. Zaimplantowany materiał został następnie wygrzany w argonie przez 20 min. w t = 1600°C. Przeprowadzono badania rozkładów głębokościowych SIMS oraz rozpraszania mikro-ramanowskiego. Z pomiarów metodą c-TLM wyznaczono wartości rezystancji charakterystycznej kontaktów. Pomiary Halla wykazały, że koncentracja nośników w warstwie implantowanej p⁺ o grubości 350 nm zawiera się w przedziale 3...4 · 10¹⁸ cm⁻³ Gęstość prądu wytworzonych diod osiąga maksymalną wartość 220 A/cm² przy polaryzacji w kierunku przewodzenia 10 V, natomiast napięcie przebicia zawiera się w granicach 550...600 V.

EN

We report on fabrication and characterization of 4H-SiC p-i-n diodes. In order to obtain p⁺ -type layer, a four energy Al box-like profile was implanted with atotal fluence of 7,1 • 10 ¹¹ cm ⁻² at 500°C, using the UNIMAS ion implanter equipped with a plasma ion source of our construction. Implanted material was subsequently annealed for 20 min at 1600°C in argon. SIMS depth profiling and micro-Raman scattering investigations we re performed. The values of specific contact resistance were determined by the c-TLM method. The performed Hall measurements have shown that 350 nm thick p⁺ layers are charac­terized by carrier concentration of 3...4 • 10 ¹⁸ cm ⁻³. The fabricated diodes have probed forward current density up to 220 A/cm² at 10 V forward drop and 550...600 V breakdown voltages.

Słowa kluczowe

PL

węglik krzemu; 4H-SiC; implantacja; dioda PIN; źródło jonów; rozpraszanie Ramana

EN

silicon carbide; 4H-SiC; implantation; PIN diode; ion source; Raman scattering

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 50, nr 6
• Strony: 32--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Kwietniewski N.

autor

Pazio K.

autor

Sochacki M.

autor

Szmidt J.

autor

Droździel A.

autor

Kulik M.

autor

Prucnal S.

autor

Pyszniak K.

autor

Rawski M.

autor

Turek M.

autor

Żuk J.

• Politechnika Warszawska, Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Bibliografia

• [1] Hayes W., Loudon R.: Scattering of Light by Crystals. Wiley, New York, 1978.
• [2] Martin E., Chafai M., Anton R., Torres A., Jimenez J.: Mat. Sci. Eng. B 80 (2001) pp. 366-369.
• [3] Perez-Rodriguez A., Pacaud Y., Calvo-Barrio L., Serre C., Skorupa W., Morante J. R.: J. Electron. Mater. 25 (1996) pp.541-547.
• [4] Marlow G. S., Oas M. B.: The effects of contact size and nonzero metal resistance on the determination of specific contact resistance. Solid State Device Laboratory and Materials Research Laboratory, Pennsylvania, 1981.