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

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Presentazione sul tema: "Caratterizzazione di strati epitassiali di 4H-SiC mediante diodi Schottky."— 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 R chuck = 0.5 now R chuck =10 ÷ 2.5 m

7 KEITHLEY 4200

8 KEITHLEY 2410

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

10 Experimental Epitassia CREE Spessore 6 m Drogaggio 1.18 x10 16 /cm 3 Diodi in Ti bondati in TO220

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14 per V >> Ir s

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17 CALCOLO DI R S Metodo di Norde

18 R = R epi + R sub + R c + R chuck

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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 cm -3 Parametri di crescita dello strato epitassiale (ETC): C/Si = 2 Si/H 2 = 0.04 % Flusso H 2 = 150 slm Temperatura : 1600°C Difetti: 54 cm -2 (micropipes, particles and carrot)

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

24 Yield: 74 % I (V= -200V) < 1x10 -7 A 1x10 -7 A < I (V= -200V) < 1x10 -5 A I (V= -200V) > 1x10 -5 A A = 1 mm 2

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

26 Andamento della resa con larea del diodo

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28 10 Reverse leakage current at -200V (A) A = 1 mm 2

29 382 Yield 68% a V = -600V

30 10 Reverse leakage current at -600V (A) A = 1 mm 2

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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 A). E stata misurata la mobilità su strato epitassiale CREE 4H ( 700 cm 2 /(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 mm 2 ). Esiste una disuniformità di drogante fra parte alta e flat. La corrente di leakage è inferiore a 100 A fino a 600 V (V BD >800 V).


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