ການສຶກສາກ່ຽວກັບການແຜ່ກະຈາຍຂອງຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າໃນ n-Type 4H-SiC Crystals

4H-SiC, ເປັນວັດສະດຸ semiconductor ຮຸ່ນທີສາມ, ມີຊື່ສຽງສໍາລັບແຖບກວ້າງ, ການນໍາຄວາມຮ້ອນສູງ, ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງເຄມີແລະຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ, ເຮັດໃຫ້ມັນມີມູນຄ່າສູງໃນການນໍາໃຊ້ພະລັງງານສູງແລະຄວາມຖີ່ສູງ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ປັດໃຈສໍາຄັນທີ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ການປະຕິບັດຂອງອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຢູ່ໃນການແຜ່ກະຈາຍຂອງຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າພາຍໃນໄປເຊຍກັນ 4H-SiC, ໂດຍສະເພາະໃນໄປເຊຍກັນຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ຄວາມຕ້ານທານເປັນເອກະພາບເປັນບັນຫາກົດດັນໃນລະຫວ່າງການເຕີບໃຫຍ່ຂອງຜລຶກ. ຝຸ່ນໄນໂຕຣເຈນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປັບຄວາມຕ້ານທານຂອງ n-type 4H-SiC, ແຕ່ເນື່ອງຈາກຮູບແບບການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນ radial ແລະໄປເຊຍກັນທີ່ສັບສົນ, ການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຕ້ານທານມັກຈະບໍ່ສະເຫມີພາບ.

ການທົດລອງໄດ້ຖືກປະຕິບັດແນວໃດ?

ການ​ທົດ​ລອງ​ໄດ້​ນໍາ​ໃຊ້​ວິ​ທີ​ການ​ຂົນ​ສົ່ງ​ອາຍ​ທາງ​ດ້ານ​ຮ່າງ​ກາຍ (PVT​) ການ​ຂະ​ຫຍາຍ​ຕົວ​ໄປ​ເຊຍ​ກັນ n-type 4H-SiC ທີ່​ມີ​ເສັ້ນ​ຜ່າ​ກາງ 150 mm. ໂດຍການປັບອັດຕາສ່ວນປະສົມຂອງທາດໄນໂຕຣເຈນແລະທາດອາຍຜິດ argon, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຝຸ່ນໄນໂຕຣເຈນໄດ້ຖືກຄວບຄຸມ. ຂັ້ນຕອນການທົດລອງສະເພາະປະກອບມີ:

ຮັກສາອຸນຫະພູມການເຕີບໃຫຍ່ຂອງຜລຶກລະຫວ່າງ 2100 ° C ແລະ 2300 ° C ແລະຄວາມກົດດັນການຂະຫຍາຍຕົວຢູ່ທີ່ 2 mbar.

ການ​ປັບ​ອັດ​ຕາ​ສ່ວນ​ປະ​ລິ​ມານ​ຂອງ​ອາຍ​ແກ​ັ​ສ​ໄນ​ໂຕຣ​ເຈນ​ຈາກ​ເບື້ອງ​ຕົ້ນ 9% ລົງ​ເປັນ 6% ແລະ​ຫຼັງ​ຈາກ​ນັ້ນ​ສໍາ​ຮອງ​ຂໍ້​ມູນ​ເຖິງ 9% ໃນ​ລະ​ຫວ່າງ​ການ​ທົດ​ລອງ.

ຕັດໄປເຊຍກັນທີ່ເຕີບໃຫຍ່ເປັນ wafers ຫນາປະມານ 0.45 ມມສໍາລັບການວັດແທກຄວາມຕ້ານທານແລະການວິເຄາະ Raman spectroscopy.

ການນໍາໃຊ້ຊອບແວ COMSOL ເພື່ອຈໍາລອງພາກສະຫນາມຄວາມຮ້ອນໃນລະຫວ່າງການເຕີບໃຫຍ່ຂອງຜລຶກເພື່ອເຂົ້າໃຈການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຕ້ານທານໄດ້ດີຂຶ້ນ.

ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວຂ້ອງກັບຫຍັງ?

ການສຶກສານີ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຂະຫຍາຍຕົວຂອງໄປເຊຍກັນ n-type 4H-SiC ທີ່ມີເສັ້ນຜ່າກາງ 150 ມມໂດຍໃຊ້ວິທີການ PVT ແລະການວັດແທກແລະການວິເຄາະການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຕ້ານທານໃນຂັ້ນຕອນການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມຕ້ານທານຂອງໄປເຊຍກັນແມ່ນໄດ້ຮັບອິດທິພົນຈາກ gradient ຄວາມຮ້ອນ radial ແລະກົນໄກການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນລັກສະນະທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນຂັ້ນຕອນການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນໃນລະຫວ່າງຂັ້ນຕອນຕົ້ນຂອງການເຕີບໂຕຂອງ Crystal?

ໃນໄລຍະເລີ່ມຕົ້ນຂອງການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນ, gradient ຄວາມຮ້ອນ radial ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຜົນກະທົບຕໍ່ການແຜ່ກະຈາຍຕ້ານທານ. ຄວາມຕ້ານທານແມ່ນຕ່ໍາໃນເຂດພາກກາງຂອງໄປເຊຍກັນແລະຄ່ອຍໆເພີ່ມຂຶ້ນໄປສູ່ແຄມ, ເນື່ອງຈາກການ gradient ຄວາມຮ້ອນທີ່ໃຫຍ່ກວ່າເຮັດໃຫ້ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຝຸ່ນໄນໂຕຣເຈນຈາກສູນກາງໄປຫາເຂດນອກ. ການ doping ໄນໂຕຣເຈນໃນຂັ້ນຕອນນີ້ແມ່ນອິດທິພົນຕົ້ນຕໍໂດຍ gradient ອຸນຫະພູມ, ດ້ວຍການແຜ່ກະຈາຍຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການສະແດງໃຫ້ເຫັນລັກສະນະທີ່ຊັດເຈນຂຶ້ນກັບການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ. ການວັດແທກ spectroscopy Raman ຢືນຢັນວ່າຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການແມ່ນສູງກວ່າຢູ່ກາງແລະຕ່ໍາຢູ່ແຄມ, ກົງກັບຜົນການກະຈາຍຄວາມຕ້ານທານ.

ການປ່ຽນແປງອັນໃດເກີດຂຶ້ນໃນຂັ້ນກາງຂອງການເຕີບໂຕຂອງ Crystal?

ໃນຂະນະທີ່ການເຕີບໃຫຍ່ຂອງຜລຶກຈະເລີນເຕີບໂຕ, ດ້ານການຂະຫຍາຍຕົວຂະຫຍາຍອອກໄປ, ແລະການເລື່ອນຊັ້ນຄວາມຮ້ອນ radial ຫຼຸດລົງ. ໃນລະຫວ່າງຂັ້ນຕອນນີ້, ເຖິງແມ່ນວ່າ gradient ຄວາມຮ້ອນ radial ຍັງມີຜົນກະທົບຕໍ່ການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຕ້ານທານ, ອິດທິພົນຂອງກົນໄກການເຕີບໃຫຍ່ຂອງກ້ຽວວຽນໃນດ້ານຂອງໄປເຊຍກັນຈະກາຍເປັນປາກົດຂື້ນ. ຄວາມຕ້ານທານແມ່ນຕໍ່າກວ່າໂດຍສະເພາະໃນເຂດ facet ເມື່ອປຽບທຽບກັບພາກພື້ນທີ່ບໍ່ແມ່ນ facet. ການວິເຄາະ Raman spectroscopy ຂອງ wafer 23 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການແມ່ນສູງຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນພາກພື້ນ facet, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າກົນໄກການຂະຫຍາຍຕົວຂອງກ້ຽວວຽນສົ່ງເສີມການເພີ່ມທາດໄນໂຕຣເຈນ, ເຮັດໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານຕ່ໍາໃນພາກພື້ນເຫຼົ່ານີ້.

ຄຸນລັກສະນະຂອງຂັ້ນຕອນສຸດທ້າຍຂອງການເຕີບໂຕຂອງ Crystal ແມ່ນຫຍັງ?

ໃນໄລຍະຕໍ່ມາຂອງການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນ, ກົນໄກການຂະຫຍາຍຕົວຂອງກ້ຽວວຽນໃນ facets ໄດ້ກາຍເປັນເດັ່ນ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທານໃນພາກພື້ນ facet ເພີ່ມເຕີມແລະເພີ່ມຄວາມແຕກຕ່າງກັນຄວາມຕ້ານທານກັບສູນໄປເຊຍກັນ. ການວິເຄາະການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຕ້ານທານຂອງ wafer 44 ໄດ້ເປີດເຜີຍວ່າຄວາມຕ້ານທານໃນພາກພື້ນ facet ແມ່ນຕໍ່າລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ກົງກັບຝຸ່ນໄນໂຕຣເຈນທີ່ສູງຂຶ້ນໃນພື້ນທີ່ເຫຼົ່ານີ້. ຜົນໄດ້ຮັບຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າດ້ວຍການເພີ່ມຄວາມຫນາຂອງໄປເຊຍກັນ, ອິດທິພົນຂອງກົນໄກການຂະຫຍາຍຕົວຂອງກ້ຽວວຽນກ່ຽວກັບຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງສາຍສົ່ງໄດ້ລື່ນກາຍລະດັບຄວາມຮ້ອນຂອງ radial. ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຝຸ່ນໄນໂຕຣເຈນແມ່ນຂ້ອນຂ້າງເປັນເອກະພາບໃນພາກພື້ນທີ່ບໍ່ແມ່ນດ້ານ, ແຕ່ສູງກວ່າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນພາກພື້ນ facet, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າກົນໄກການ doping ໃນເຂດ facet ຄຸ້ມຄອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການແລະການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຕ້ານທານໃນຂັ້ນຕອນການຂະຫຍາຍຕົວຊ້າ.

ອຸນຫະພູມ Gradient ແລະຝຸ່ນໄນໂຕຣເຈນກ່ຽວຂ້ອງກັນແນວໃດ?

ຜົນໄດ້ຮັບຂອງການທົດລອງຍັງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມກ່ຽວຂ້ອງໃນທາງບວກທີ່ຊັດເຈນລະຫວ່າງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຝຸ່ນໄນໂຕຣເຈນແລະການ gradient ອຸນຫະພູມ. ໃນໄລຍະຕົ້ນ, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຝຸ່ນໄນໂຕຣເຈນແມ່ນສູງກວ່າຢູ່ໃນສູນກາງແລະຕ່ໍາໃນເຂດພື້ນທີ່. ເມື່ອໄປເຊຍກັນເຕີບໂຕຂຶ້ນ, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຝຸ່ນໄນໂຕຣເຈນໃນພາກພື້ນ facet ຄ່ອຍໆເພີ່ມຂຶ້ນ, ໃນທີ່ສຸດກໍລື່ນກາຍຈຸດສູນກາງ, ນໍາໄປສູ່ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມຕ້ານທານ. ປະກົດການນີ້ສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບໄດ້ໂດຍການຄວບຄຸມອັດຕາສ່ວນຂອງອາຍແກັສໄນໂຕຣເຈນ. ການວິເຄາະການຈຳລອງຕົວເລກເປີດເຜີຍວ່າການຫຼຸດລະດັບຄວາມຮ້ອນແບບ radial ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງໄນໂຕຣເຈນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຫຼາຍຂຶ້ນ, ໂດຍສະເພາະເຫັນໄດ້ຊັດເຈນໃນຂັ້ນຕອນການຂະຫຍາຍຕົວຕໍ່ມາ. ການ​ທົດ​ລອງ​ໄດ້​ລະ​ບຸ​ຄວາມ​ເຂັ້ມ​ແຂງ​ຂອງ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ (ΔT​) ຂ້າງ​ລຸ່ມ​ນີ້​ທີ່​ການ​ແຜ່​ກະ​ຈາຍ​ຄວາມ​ຕ້ານ​ທານ​ມັກ​ຈະ​ເປັນ​ເອ​ກະ​ພາບ​.

ກົນໄກຂອງຝຸ່ນໄນໂຕຣເຈນແມ່ນຫຍັງ?

ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຝຸ່ນໄນໂຕຣເຈນແມ່ນອິດທິພົນບໍ່ພຽງແຕ່ໂດຍອຸນຫະພູມແລະລະດັບຄວາມຮ້ອນ radial, ແຕ່ຍັງໂດຍອັດຕາສ່ວນ C / Si, ສ່ວນປະລິມານຂອງອາຍແກັສໄນໂຕຣເຈນ, ແລະອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວ. ໃນເຂດທີ່ບໍ່ມີໃບຫນ້າ, ການ doping ໄນໂຕຣເຈນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຖືກຄວບຄຸມໂດຍອຸນຫະພູມແລະອັດຕາສ່ວນ C / Si, ໃນຂະນະທີ່ຢູ່ໃນພາກພື້ນ facet, ສ່ວນປະລິມານຂອງອາຍແກັສໄນໂຕຣເຈນມີບົດບາດສໍາຄັນຫຼາຍ. ການສຶກສາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໂດຍການປັບສ່ວນປະລິມານຂອງອາຍແກັສໄນໂຕຣເຈນໃນເຂດ facet, ຄວາມຕ້ານທານສາມາດຫຼຸດລົງຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ບັນລຸຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການທີ່ສູງຂຶ້ນ.

ຮູບທີ 1(a) ສະແດງໃຫ້ເຫັນຕຳແໜ່ງຂອງ wafers ທີ່ເລືອກ, ເຊິ່ງເປັນຕົວແທນຂອງຂັ້ນຕອນການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງໄປເຊຍກັນ. Wafer No.1 ເປັນຕົວແທນຂອງຂັ້ນຕອນຕົ້ນ, No.23 the mid-stage, and No.44 the late stage. ໂດຍການວິເຄາະ wafers ເຫຼົ່ານີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າສາມາດປຽບທຽບການປ່ຽນແປງການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຕ້ານທານໃນຂັ້ນຕອນການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ຮູບ 1(b), 1©, ແລະ 1(d) ຕາມລໍາດັບສະແດງແຜນທີ່ການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຕ້ານທານຂອງ wafers No.1, No.23, ແລະ No.44, ເຊິ່ງຄວາມເຂັ້ມສີສະແດງເຖິງລະດັບຄວາມຕ້ານທານ, ໂດຍມີພື້ນທີ່ຊ້ໍາກວ່າເປັນຕົວແທນຂອງຕໍາແຫນ່ງ facet ຕ່ໍາກວ່າ. ຄວາມຕ້ານທານ.

wafer No.1: facets ການຂະຫຍາຍຕົວແມ່ນຂະຫນາດນ້ອຍແລະຕັ້ງຢູ່ໃນຂອບຂອງ wafer ໄດ້, ມີຄວາມຕ້ານທານສູງໂດຍລວມທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກສູນກາງເຖິງຂອບ.

Wafer No.23: facets ໄດ້ຂະຫຍາຍອອກໄປແລະໃກ້ຊິດກັບສູນກາງ wafer, ມີຄວາມຕ້ານທານຕ່ໍາຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນພາກພື້ນ facet ແລະຄວາມຕ້ານທານສູງກວ່າໃນພາກພື້ນທີ່ບໍ່ແມ່ນ facet.

wafer No.44: facets ຍັງສືບຕໍ່ຂະຫຍາຍແລະກ້າວໄປສູ່ສູນກາງ wafer, ດ້ວຍຄວາມຕ້ານທານໃນພາກພື້ນ facet ຕ່ໍາກວ່າໃນພື້ນທີ່ອື່ນໆ.

ຮູບທີ 2(a) ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມກວ້າງຂອງການຂະຫຍາຍຕົວຕາມທິດທາງເສັ້ນຜ່າສູນກາງໄປເຊຍກັນ ([1120] ທິດທາງ) ໃນໄລຍະເວລາ. ດ້ານ​ຕ່າງໆ​ໄດ້​ຂະຫຍາຍ​ອອກ​ຈາກ​ເຂດ​ແຄບ​ໃນ​ໄລຍະ​ເຕີບ​ໂຕ​ຕົ້ນ​ໄປ​ສູ່​ເຂດ​ກວ້າງ​ກວ່າ​ໃນ​ໄລຍະ​ຕໍ່​ມາ.

ຕົວເລກ 2(b), 2©, ແລະ 2(d) ສະແດງການກະຈາຍຄວາມຕ້ານທານຕາມເສັ້ນຜ່າສູນກາງທິດທາງສໍາລັບ wafers No.1, No.23, ແລະ No.44, ຕາມລໍາດັບ.

Wafer No.1: ອິດທິພົນຂອງລັກສະນະການຂະຫຍາຍຕົວແມ່ນຫນ້ອຍ, ມີຄວາມຕ້ານທານຄ່ອຍໆເພີ່ມຂຶ້ນຈາກສູນກາງຫາແຂບ.

Wafer No.23: ດ້ານຕ່າງໆຫຼຸດລົງຄວາມຕ້ານທານຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ໃນຂະນະທີ່ພາກພື້ນທີ່ບໍ່ແມ່ນໃບຫນ້າຮັກສາລະດັບຄວາມຕ້ານທານທີ່ສູງຂຶ້ນ.

Wafer No.44: ພາກພື້ນ facet ມີຄວາມຕ້ານທານຕ່ໍາກວ່າສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງ wafer ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ຜົນກະທົບ facet ກ່ຽວກັບຄວາມຕ້ານທານໄດ້ກາຍເປັນຫຼາຍ pronounced.

ຮູບ 3(a), 3(b), ແລະ 3 © ຕາມລໍາດັບສະແດງໃຫ້ເຫັນການປ່ຽນແປງຂອງ Raman ຂອງໂຫມດ LOPC ທີ່ວັດແທກຢູ່ໃນຕໍາແຫນ່ງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (A, B, C, D) ໃນ wafers No.1, No.23, ແລະ No.44 , ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນການປ່ຽນແປງໃນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການ.

Wafer No.1: ການປ່ຽນ Raman ຫຼຸດລົງເທື່ອລະກ້າວຈາກສູນກາງ (ຈຸດ A) ໄປຫາຂອບ (ຈຸດ C), ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຝຸ່ນໄນໂຕຣເຈນຈາກສູນກາງຫາຂອບ. ບໍ່ມີການປ່ຽນແປງການປ່ຽນແປງ Raman ທີ່ສໍາຄັນແມ່ນສັງເກດເຫັນຢູ່ທີ່ຈຸດ D (ພາກພື້ນ facet).

Wafers No.23 ແລະ No.44: ການປ່ຽນ Raman ແມ່ນສູງກວ່າໃນພາກພື້ນ facet (ຈຸດ D), ຊີ້ໃຫ້ເຫັນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຝຸ່ນໄນໂຕຣເຈນທີ່ສູງຂຶ້ນ, ສອດຄ່ອງກັບການວັດແທກຄວາມຕ້ານທານຕ່ໍາ.

ຮູບທີ 4(a) ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການ ແລະ ລະດັບອຸນຫະພູມ radial ໃນຕໍາແຫນ່ງ radial ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ wafers. ມັນຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການຫຼຸດລົງຈາກສູນກາງໄປຫາຂອບ, ໃນຂະນະທີ່ລະດັບຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງອຸນຫະພູມແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າໃນຂັ້ນຕອນການເຕີບໂຕຕົ້ນແລະຫຼຸດລົງຕໍ່ມາ.

ຮູບທີ 4(b) ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການລະຫວ່າງສູນ facet ແລະສູນກາງ wafer ກັບ gradient ອຸນຫະພູມ (ΔT). ໃນຂັ້ນຕອນການຂະຫຍາຍຕົວຕົ້ນ (Wafer No.1), ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການແມ່ນສູງກວ່າຢູ່ໃນສູນ wafer ກ່ວາຢູ່ໃນສູນ facet. ໃນຂະນະທີ່ໄປເຊຍກັນເຕີບໂຕ, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຝຸ່ນໄນໂຕຣເຈນໃນພາກພື້ນ facet ຄ່ອຍໆ surpasses ຢູ່ໃນສູນກາງ, ດ້ວຍ Δn ປ່ຽນຈາກທາງລົບໄປສູ່ທາງບວກ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມເດັ່ນຊັດຂອງກົນໄກການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ facet.

ຮູບທີ 5 ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຕ້ານທານຢູ່ທີ່ສູນ wafer ແລະສູນ facet ໃນໄລຍະເວລາ. ເມື່ອໄປເຊຍກັນເຕີບໂຕຂຶ້ນ, ຄວາມຕ້ານທານຢູ່ທີ່ສູນ wafer ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 15.5 mΩ·cm ເປັນ 23.7 mΩ·cm, ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຕ້ານທານຢູ່ສູນ facet ເພີ່ມຂຶ້ນໃນເບື້ອງຕົ້ນເຖິງ 22.1 mΩ·cm ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຫຼຸດລົງເປັນ 19.5 mΩ·cm. ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຕ້ານທານໃນພາກພື້ນ facet ກ່ຽວຂ້ອງກັບການປ່ຽນແປງຂອງສ່ວນປະລິມານຂອງອາຍແກັສໄນໂຕຣເຈນ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສໍາພັນທາງລົບລະຫວ່າງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຝຸ່ນໄນໂຕຣເຈນແລະການຕໍ່ຕ້ານ.

ບົດສະຫຼຸບ

ບົດສະຫຼຸບທີ່ ສຳ ຄັນຂອງການສຶກສາແມ່ນວ່າການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນຂອງ radial ແລະການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ crystal facet ມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ການແຜ່ກະຈາຍຂອງຄວາມຕ້ານທານໃນໄປເຊຍກັນ 4H-SiC:

ໃນໄລຍະຕົ້ນຂອງການເຕີບໂຕຂອງຜລຶກ, ຊັ້ນຄວາມຮ້ອນຂອງ radial ກໍານົດການແຜ່ກະຈາຍຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການ, ດ້ວຍຄວາມຕ້ານທານຕ່ໍາຢູ່ທີ່ສູນກາງຜລຶກແລະສູງກວ່າຢູ່ແຄມ.

ເມື່ອໄປເຊຍກັນເຕີບໂຕ, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຝຸ່ນໄນໂຕຣເຈນເພີ່ມຂຶ້ນໃນພາກພື້ນ facet, ຫຼຸດລົງຄວາມຕ້ານທານ, ດ້ວຍຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມຕ້ານທານລະຫວ່າງພາກພື້ນ facet ແລະສູນກາງຂອງຜລຶກກາຍເປັນປາກົດຂື້ນຫຼາຍຂຶ້ນ.

ການ​ໄລ່​ສີ​ລະ​ດັບ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ​ໄດ້​ຖືກ​ກໍາ​ນົດ​, ຫມາຍ​ການ​ຫັນ​ປ່ຽນ​ຂອງ​ການ​ຄວບ​ຄຸມ​ການ​ແຜ່​ກະ​ຈາຍ​ຄວາມ​ຕ້ານ​ທານ​ຈາກ​ການ​ໄລ່​ລຽງ​ຄວາມ​ຮ້ອນ radial ກັບ​ກົນ​ໄກ​ການ​ຂະ​ຫຍາຍ​ຕົວ​ຂອງ facet​.**

Original Source: Xie, X., Kong, Y., Xu, L., Yang, D., & Pi, X. (2024). Distribution of the electrical resistivity of a n-type 4H-SiC crystal. Journal of Crystal Growth. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2024.127892