少子寿命检测在SiC领域的应用
近年来碳化硅材料的质量有了很大的提高,在大功率器件中碳化硅已成为硅的竞争对手。由于碳化硅是一种宽带隙半导体,与硅相比,它有许多优点。少数载流子寿命是关系半导体器件性能的基本参数之一,特别是SiC在高压器件中的应用。因此,有必要进行寿命检测,以获得某一器件的最佳性能。为了制造出最高成品率的SiC器件,需要一种具有高分辨率的材料表征方法,以及一种研究SiC缺陷来源的方法,以进一步提高SiC器件的质量。
SiC晶体
碳化硅晶体
微波检测光电导率(MDP)和光诱导电流瞬态光谱(MD-PICTS)两种无接触和无破坏的方法是表征材料质量和缺陷的理想方法。
德国Freiberg MDPmap结合紫外激发光(355 nm)是研究SiC少数载流子寿命空间不均匀性的理想工具,其下限为20 ns。
MD-PICTS测量使得温度依赖性的光电导率瞬态研究成为可能,从而可以确定缺陷激活能和俘获截面。使用MD-PICTS系统,可以用液氮浴低温恒温器测量到85 K,甚至可以用氦冷却系统测量到4 K。温度上限为800k,因此也可以研究深阱水平。有了额外的扫描选项,小样品(2 × 2厘米)可以在不同的温度进行扫描。
结果
图1和图2显示了4H-SiC样品的少数载流子寿命图和光电导瞬态。两者都是用分辨率为100µm和355 nm激发光的德国Freiberg MDPmap测量的。
图3展示了一个MD-PICTS光谱,它具有两个检测到的缺陷能级,活化能分别为0.12 eV和0.22 eV。测量用MDpicts和液氮浴进行。
图1.4寸SiC晶圆片的少子寿命图
图2.4H-SiC样品的典型光电导瞬态
图3.具有两个陷阱水平的4H-SiC样品的MD-PICTS光谱
更多信息请参考:
B. Berger, N. Schüler, S. Anger, B. Gruendig-Wendrock, J. R. Niklas, K. Dornich, physica status solidi A, 1-8. Contactless electrical defectcharacterization in semiconductorsby microwave detected photo inducedcurrent transient spectroscopy (MD-PICTS) and microwave detected photoconductivity (MDP)