Outline Chuck Karl Suss: problematiche sperimentali e loro soluzione.

Presentazione sul tema: "Outline Chuck Karl Suss: problematiche sperimentali e loro soluzione."— Transcript della presentazione:

1 Caratterizzazione di strati epitassiali di 4H-SiC mediante diodi Schottky

2 Outline Chuck Karl Suss: problematiche sperimentali e loro soluzione.
Misura della mobilità di drift in strati epitassiali CREE 4H Caratterizzazione di strati epitassiali depositati da ETC

3 SUSS – MICROTEC PROBE SYSTEM PA300
Caracteristics: XY movement range: 310 mm (12”) Resolution: 0.5 m Accuracy: ± 4 m Temperature range: 25°C  300°C

4 Resistenza serie del chuck

5 Ripetibilità resistenza serie del chuck

6 Rchuck= 0.5  now Rchuck=10 ÷ 2.5 m 

7 KEITHLEY 4200

8 KEITHLEY 2410

9 Misura della mobilità di drift in funzione della temperatura
4H - SiC Misura della mobilità di drift in funzione della temperatura

10 Diodi in Ti bondati in TO220
Experimental Epitassia CREE Spessore 6 mm Drogaggio 1.18 x1016/cm3 Diodi in Ti bondati in TO220

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14 per V >> Irs

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17 CALCOLO DI RS Metodo di Norde

18 R = Repi + Rsub + Rc + Rchuck

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20 Free electron concentration Nitrogen in 4H-SiC impurity levels: 66, 124 meV

21 Mobility C  3

22 Analisi su epitassia ETC
Caratteristiche campione: Substrato SiCrystal: resistività:  cm Strato epitassiale Spessore: 6 m Concentrazione N : 1.38 x 1016 cm-3 Parametri di crescita dello strato epitassiale (ETC): C/Si = 2 Si/H2 = 0.04 % Flusso H2 = 150 slm Temperatura : 1600°C Difetti: 54 cm-2 (micropipes, particles and carrot)

23 A = 0.25 mm2 sample 382 Yield: 90 % 2 diodi con I(V= -200V) < 1x10-7A 1 diodo con I(V= -200V) < 1x10-7A + 1 diodo con I(V= -200V) > 1x10-7A 2 diodi con I(V= -200V) > 1x10-7A

24 A = 1 mm2 Yield: 74 % I (V= -200V) < 1x10-7A
1x10-7A < I (V= -200V) < 1x10-5A I (V= -200V) > 1x10-5A

25 A = 2 mm2 Yield: 61 % I (V= -200V) < 1x10-7A
1x10-7A < I (V= -200V) < 1x10-5A I (V= -200V) > 1x10-5A

26 Andamento della resa con l’area del diodo

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28 Reverse leakage current at -200V (A) A = 1 mm2
10 Reverse leakage current at -200V (A) A = 1 mm2

29 382 Yield 68% a V = -600V

30 Reverse leakage current at -600V (A) A = 1 mm2
10 Reverse leakage current at -600V (A) A = 1 mm2

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32 Conclusioni Sono stati risolti i problemi relativi alla resistenza del chuck troppo alta mediante un Kelvin sul chuck e una nuova pompa. I livelli di rumore sono bassi con il Keithley 4200 (I<10-11 A), più alti con il Keithley 2410 (I>10-9 A). E stata misurata la mobilità su strato epitassiale CREE 4H ( 700 cm2/(V s) a 300 K) in un ampio range di temperature ( K). E’ stato eseguito un fit dei dati sperimentali della mobilità al variare della temperatura. Si è iniziata la caratterizzazione dei wafer epitassiali ETC che mostrano una buona resa anche su diodi di area grande (2 mm2). Esiste una disuniformità di drogante fra parte alta e flat. La corrente di leakage è inferiore a 100 A fino a 600 V (VBD>800 V).