高品质6英寸N型4H-SiC单晶生长研究

PVT法生长SiC单晶生长腔的温场分布是影响晶体质量的重要因素。采用数值模拟研究了保温层和坩埚结构以及线圈位置对6英寸SiC晶体生长温场的影响,优化出了适合高品质6英寸SiC晶体生长温场分布,在此条件下生长无裂纹的6英寸N型4H-SiC晶体。用高分辨率X射线衍射、拉曼光谱和缺陷检测系统对所加工的SiC衬底片的质量进行了表征。测试结果表明,晶型为单一的4H-SiC,微管密度小于1 cm^-2,电阻率范围为0.02~0.022Ω·cm,X射线摇摆曲线半高宽为21.6″。

PVT法生长n型4H-SiC电阻率的研究

采用PVT法掺氮得到n型4H-SiC体单晶。研究了生长温度、冷却孔直径和掺氮量对电阻率的影响。实验结果表明:生长温度越低,掺氮量越多,晶片电阻率越低;冷却孔直径越小,掺氮量越多,晶片电阻率分布越均匀。但掺氮量过多会导致晶体结晶质量下降。电阻率的分布与背景B和Al含量相关,随着C/Si的升高,生长台阶的降低,电阻率升高。通过调整温场和优化掺氮工艺,获得了结晶质量较好的n型4H-SiC单晶。

功率器件用n/p型4H-SiC同时形成欧姆接触工艺

综述了在n/p型4H-SiC上同时形成欧姆接触技术的研究进展,包括欧姆接触理论、欧姆接触工艺及其优缺点以及热稳定性/可靠性等方面。重点介绍了基于Ni基金属的n/p型4H-SiC同时形成欧姆接触的工艺,包括以金属Ni为基础并结合Ti和Al与W等金属所形成的各种复合接触材料、通过合适的合金化退火工艺后得到的合金相、形成欧姆接触后得到的比接触电阻率,讨论了可能的欧姆接触形成机理,评估了其热稳定性/可靠性。讨论了在工艺上增加保护层对Ni基n/p型4H-SiC欧姆接触的性能以及热稳定性/可靠性等性能的影响。最后,评估了该工艺的研发现状和存在的问题,并提出未来的展望。