Получение и исследование структурно совершенных pn-переходов на карбиде кремния политипа 6Н

• Автор: Константинов, Андрей Олегович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 162 c. : ил

ВВЕДЕНИЕ. Общая характеристика работы

Глава I. Обзор литературы

§ 1-1 Особенности кристаллической и зонной Ю

структуры карбида кремния

§ 1-2 Легирующие примеси в карбиде кремния

§ 1-3 Выращивание кристаллов карбида кремния

и свойства рн -переходов, получаемых в процессе роста

§ 1-4 Сублимационный сэндвич-метод ?

§ 1-5 Получение эпитаксиальных слоев и ра - 2В

структур пиролизом химических соединений кремния и углерода

§ 1-6 Получение рп-переходов диффузией и ион- оп

ной имплантацией
Глава 2. МЕТОДИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
§ 2-1 Высокотемпературные технологические
установки
§ 2-2 Внутренняя арматура тигля и конструкции
сэндвич-ячеек
§ 2-3 Подготовка образцов к эпитаксиальному
наращиванию и измерениям
Глава 3. ЭПИТАКСИАЛЬНОЕ ВЫРАЩИВАНИЕ СТРУКТУРНО СОВЕРШЕННЫХ ^-ПЕРЕХОДОВ
§ 3-1 Массоперенос карбида кремния в сублимационном сэндвич-методе
§ 3-2 Эксперименты по выращиванию рл,- структур
Глава 4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ФОТОЭШТРШЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРУКТУРНО СОВЕРШЕННЫХ р п - ПЕРЕХОДОВ'.!
§ 4-1 Прямая ветвь вольтамперной характерно-тики
§ 4-2 Нацряжение лавинного пробоя (ра - перехода и его та политипе 6Н
да и его температурная зависимость в
Глава
3 А К ВЫВ
л и т

§ 4-3 Доцробойные обратные токи ^-перехода
§ 4-4 Шнурование тока лавинного пробоя в 6Н
§ 4-5 Фотоэлектрические исследования
структурно совершенных рп- переходов.’
5 ИССЛЕДОВАНИЕ ЛАВИННОГО УМНОЖЕНИЯ В р«.- ПЕРЕХОДАХ
§ 5-1 Определение коэффициентов ударной ионизации из данных по лавинному умножению
§ 5-2 Сравнение экспериментальных результатов по ударной ионизации с имеющимися теоретическими представлениями
§ 5-3 Исследование лавинного умножения в карбиде кремния с помощью электронного зонда
Л Ю Ч Е Н И Е

ЕР А ТУР А.*

ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Актуальной задачей физики полупроводников является поиск и исследование полупроводниковых материалов, обладающих уникальными физическими и физико-химическими свойствами. Одним из таких материалов является карбид кремния. Он имеет большую ширину запрещенной зоны и крайне высокую стойкость к внешним воздействиям - температуре, радиации, химически агрессивным средам. Уже поэтому в ряде цриборов специального назначения карбид кремния не тлеет аналогов и заслуживает самого внимательного рассмотрения. Кроме того, к моменту начала настоящей работы появились сообщения о том, что (5а -переходы на карбиде кремния тлеют очень высокое пробивное поле.
Предельная электрическая прочность материала является одним из важнейших параметров, определяющих мощностные и частотные характеристики широкого класса цриборов. Оценки, проделанные В.Е.Челноковым [I] и А.С.Тагером [2] , а также Кейесом И, использование карбида кремния может на 2-3 порядка повысить мощность быстродействующих силовых приборов и существенно расширить частотный диапазон полупроводниковой сверхвысокочастотной (СВЧ) техники. Однако физическая причина аномально высокой электрической прочности оставалась неясной. Проведение
соответствующих исследований не цредставлялось возможным из-за несовершенств и дефектов, имевшихся (5л -переходов. Практические же результаты, полученные американской технологической группой в итоге более чем десятилетних исследований (Кэмпбелл и Чанг, 1976 , М> были весьма далеки от упоминавшихся выше оценок.
Сама возможность создания рп-переходов высокого качества, необходимых для создания высоковольтных выпрямительных и лавинноп. - подложка.

■ pt

эпитаксия ScC t ле
сротодито гравия
_Д--^ охранное кольцо*.
Эцсрсрузия 5<ЭрЫ

алюминий, термокомпрессия
ЧИП/, Г /т
"" Сп М. ч напыление
j ;
^27^“' алюминий, сротопитогра(рия
Т7 шип
Рис.2-4 Последовательность операции по подготовке образца