氮离子注入对4H-SiC MOS系统界面特性的影响

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:w19870602
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
SiC材料作为新一代宽禁带半导体的重要代表,由于其宽禁带、高击穿电场、高热导率、高功率密度等自身优势,以及可直接由热氧化工艺生长Si02的特点,被应用于高温、高功率等场合。SiC已经成为下一代极有可能取代广泛应用Si材料的一种重要宽禁带半导体,因此研究SiC材料相关工艺具有重要意义。目前,阻碍SiC材料发展的一个主要问题是SiC/SiO2界面特性远不如Si/SiO2界面特性,从而影响了SiC基器件的特性。目前,国内对于SiC材料的研究尚且不够。本论文,采用SRIM仿真、工艺实验、测试表征手段相结合的研究方法,探究了氧化前矿注入对于4H-SiC MOS系统界面特征的影响。本文旨在研究氧化前N+注入改善4H-SiC SiC/SiO2 MOS系统界面态特性,并探究了N+注入工艺条件对于氧化层厚度、平带电压以及界面态密度的影响。氧化前向4H-SiC材料外延层中注入N+,掺入的N元素在氧化过程中会重新分布并在界面处积累,积累在界面处的N原子会和Si原子形成Si-N/N-O键,打破Sil_XCXO2的中间态,减缓界面应力,达到氮化和除碳的效果,进而改善了界面态。实验基于现有成熟的工艺制作了4组样品:直接湿氧氧化、退火;氧化前向SiC外延层中以15 KeV注入剂量为2x1012 cm-2的N+,然后湿氧氧化和退火;氧化前向SiC外延层中以15 KeV注入剂量为1.5×1013 cm-2的N+,然后湿氧氧化和退火;SiC外延层中以5 KeV注入剂量为1x1015 cm-2的N+,然后湿氧氧化和退火。然后,利用AFM形貌测试、椭偏测试氧化层厚度、汞探针C-V测试的表征手段来分析实验结果。结果表明,1)当离子注入的能量相同时,注入剂量越大,AFM测试得到的表面粗糙度越大,对于样品表面的损伤越大;2)离子注入的能量相同时,较高的注入剂量使得4H-SiC外延层中掺入的N浓度相应增大,增大了氧化速率,对应的氧化层越厚;3)利用了高频Terman方法计算了各个样品的界面态密度,离子注入使得N分布为外延层低浓度、界面高浓度工艺可以有效地减少4H-SiC MOS界面系统的界面态,实验结果显示MOS的界面态密度降低到1×1011cm-2V-1数量级,且对应的剂量越大,此工艺改善界面态的效果越明显,但对应的平带电压会向负方向漂移量也越大;4)离子注入使得N分布为外延层高浓度、界面低浓度的工艺可以轻微地改善界面态,但是效果不如离子注入使得N分布为外延层低浓度、界面高浓度的工艺,且其对平带电压的影响反之。在一定程度上,本实验说明在SiC/SiO2界面附近的N是减小界面态密度的关键。
其他文献
开展主题教育,关键是要有正视问题的自觉和刀刃向内的勇气,解决党内存在的淡化初心和使命的各种问题。开好专题民主生活会,应把问题意识贯穿始终,直面问题、深刻剖析,推动党员干部
报纸
当前,电子系统设计已经全面进入高速电路设计时代,时钟频率的提高和电路板集成度的增加引发了诸多的信号完整性问题。在PCB设计中,布局、布线、元件选取都需要考虑信号完整性
经济的快速发展导致了我国城镇化水平和机动车保有量的迅速提升,交通拥堵也因此成为制约大中型城市可持续发展的主要瓶颈。基于以往的实践经验,大力发展公共交通系统是一项缓
2010年,S.K.Turitsyn等学者提出了随机分布反馈光纤激光器(RDF-FL)的概念,即基于单模光纤(SMF)中随机分布的瑞利散射(RS)和拉曼放大增益的光纤激光器。得益于其稳定连续的输
有机发光二极管自发现以来就被期望最有可能会成为下一代的显示技术,然而它的应用目前还被其复杂的内部过程以及生产技术所限制。研究者们常常利用有机磁效应来研究有机光电
风电变桨系统因为风速的变化而频繁变桨,长期处于恶劣的工作环境,使得风电场的运行与维护成为了最严峻的问题.现场对风电机组变桨系统的检测大多依赖于SCADA报警系统.由于SCA
人力资本是与物质资本相对而言的,它是指体现在劳动者身上的资本,也就是对劳动者进行普通教育、职业培训和继续教育等支出(直接成本)和劳动者在接受教育时放弃的工作收入(机会成本
随着国家建设力的不断强大,在电网工程方面国家也是在不断的完善,因此我们的超高压交流输电线路也在不断的增加,而在这样的背景下,随之而来的是因为由于超高压交流输电线路的
目的:探讨肺硬化性肺细胞瘤(pulmonary sclerosing pneumocytoma,PSP)患者的临床表现、影像学特点和病理学诊断。方法:收集23例PSP患者的临床病理资料,分析其临床表现、影像