УДК537.311.322

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ВЫРАЩИВАНИЯ ОБЪЕМНЫХ КРИСТАЛЛОВ КАРБИДА КРЕМНИЯ ПОЛИТИПА 3С ДЛЯ СИЛОВЫХ ПРИБОРОВ

Булат П. В., Лебедев А. А., Макаров Ю. Н.


Читать статью полностью 

Аннотация

Рассмотрена задача создания гетерополитипных приборных структур на карбиде кремния, предназначенных для силовых приборов, не подверженных деградации электрических свойств. Рассмотрено явление политипизма. Приведены характеристики различных политипов SiC. Приведены сведения о причинах и следствиях деградации p-n-структур силовых приборов на основе SiC при прохождении большой плотности прямого тока. Показано, что гетеропереходы между политипами SiС могут обладать бóльшим структурным совершенством, чем гетеропереходы между полупроводниками с различной химической природой. Сделан вывод о перспективности применения гетероструктур на основе политипа 3С-SiC в приборах современной силовой электроники. Приведен краткий обзор возможных методов выращивания монокристаллов 3С-SiC. Предложена принципиальная схема создания гетерополитипных структур 3С-SiC на базе подложек политипа 6Н-SiC.


Ключевые слова: карбид кремния, политип, политипность, сублимационная эпитаксия, гетерополитипные структуры, 3C-SiC

Список литературы
1.       Cooper J.A., Melloch M.R., Woodall J.M., Spitz J., Schoen K.J., Henning J.P. Recent advances in SiC power devices // Materials Science Forum. 1998. V. 264-268. Part 2. P. 895–900.
2.       Ziegler G., Theis D. New degradation phenomena in blue light emitting silicon carbide diodes // IEEE Transactions on Electron Devices. 1981. V. ED-28. N 4. P. 425–427.
3.       Bergman J.P., Lendenmann H., Nilsson P.A., Lindefelt U., Skytt P. Crystal defects as source of anomalous forward voltage increase of 4H-SiC diodes // Materials Science Forum. 2001. V. 353–356. P. 299–302.
4.       Miao M.S., Limpijumnong S., Lambrecht W.R.L. Stacking fault band structure in 4H-SiC and its impact on electronic devices // Applied Physics Letters. 2001. V. 79. N 26. P. 4360–4362.
5.       Baumhauer H. Uber die krystalledes carborundums // Z. Kristallogr. 1912. V. 50. P. 33–38.
6.       Baumhauer H. Über die modificationendes carborundums und die erscheinung der polytypie // Z. Kristallogr. 1915. V. 55. P. 249–254.
7.       Schneer C.J., Polytypism in one dimension // Acta Crystallogr. 1955. V. 8. N 5. P. 279–284.
8.       Verma A.R., Krishna P. Polymorphism and Polytypism in Crystals. NY: Wiley, 1966. 274 p.
9.       Ramsdell L.S. Studies on silicon carbide // Am. Mineral. 1947. V. 32. P. 64–71.
10.    Levinshtein M.E., Rumyantsev S.L., Shur M.S. Properties of Advanced Semiconductor Materials: GaN, AlN,InN, BN, SiC, SiGe. John Wiley and Sons, Inc., 2001. 194 p.
11.    Fissel A., Schroter B., Kaiser U., Richter W. Advances in the molecular-beam epitaxial growth of artificially layered heteropolytypic structures of SiC // Applied Physics Letters. 2000. V. 77. N 15. P. 2418–2420.
12.    Takagi H., Nishiguchi T., Ohta S., Furusho T., Ohshima S., Nishino S. Crystal growth of 6H-SiC (01-14) on 3C-SiC (001) substrate by sublimation epitaxy // Materials Science Forum. 2004. V. 457–460. N 1. P. 289–292.
13.    Lebedev A.A., Zelenin V.V., Abramov P.L., Bogdanova E.V., Lebedev S.P., Nel'son D.K., Razbirin B.S., Shcheglov M.P., Tregubova A.S., Suvajarvi M., Yakimova R. A study of thick 3C-SiC epitaxial layers grown on 6H-SiC substrates by sublimation epitaxy in vacuum // Semiconductors. 2007. V. 41. P. 263–265.
14.    Vodakov Yu.A., Lomakina G.A., Mokhov E.N. Non-stoichiometry and polytypism of silicon carbide // Sov. Phys. Solid State.1982. V. 24. P.780.
15.    Vakhner Yu., Tairov Yu.M. About SiC (Sc) polytypism, grown from melt // Sov. Phys. Solid State. 1970. V. 12. P. 1213.
16.    Vodakov Yu.A., Mokhov E.N., Roenkov A.D., Anikin M.M. Impurity effects on silicon carbide polytypism // Sov. Tech. Phys. Lett. 1979. V. 5. P.147.
17.    Lebedev A.A., Strel'chuk A.M., Davydov D.V., Savkina N.S., Tregubova A.S., Kuznetsov A.N., Solov'ev V.A., Poletaev N.K. 3C-SiC p–n structures grown by sublimation on 6H-SiC substrates // Semiconductors. 2003. V. 37. N 4. P. 482–484.
18.    Savkina N., Tregubova A., Scheglov M., Soloviev V., Volkova A., Lebedev A. Characterization of 3C-SiC epilayers grown on 6H-SiC substrates by vacuum sublimation // Materials Science and Engineering B: Solid-State Materials for Advanced Technology. 2002. V. 91-92. P. 317-320.
19.    Savkina N.S., Strel'chuk A.M., Sorokin L.M., Mosina G.N., Tregubova A.S., Solov'ev V.V., Lebedev A.A. Characterization of 3C-SiC/6H-SiC heterostructures grown by vacuum sublimation // Materials Science Forum. 2003. V. 433–436. P. 293-296.
Информация 2001-2017 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика