電気的特性からみた基板結晶の課題
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電気的特性からみた基板結晶の課題 (主に他人の褌で) PowerPoint PPT Presentation


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電気的特性からみた基板結晶の課題 (主に他人の褌で). 名古屋工業大学 大学院工学研究科       准教授 加藤 正史. http://ik-lab.web.nitech.ac.jp/ @m34kato. ユニポーラデバイスの観点. リーク・酸化膜破壊は 表面 のピットに起因. ピットは転位位置に. H. Fujiwara et al., Appl. Phys. Lett . 100 (2012) 242102. の Fig.5. 転位の減少が必要. ただしプロセスによっては ピットにならない. プロセスで何とかなる= シリアスでない?.

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電気的特性からみた基板結晶の課題 (主に他人の褌で)

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Presentation Transcript


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電気的特性からみた基板結晶の課題(主に他人の褌で)

名古屋工業大学 大学院工学研究科

      准教授 加藤 正史

http:[email protected]


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ユニポーラデバイスの観点

リーク・酸化膜破壊は

表面のピットに起因

ピットは転位位置に

H. Fujiwaraet al.,

Appl. Phys. Lett. 100(2012) 242102.

のFig.5

転位の減少が必要

ただしプロセスによっては

ピットにならない

プロセスで何とかなる=シリアスでない?


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バイポーラデバイスの観点

エピ層のキャリアライフタイムが重要

従来制限してきたのは点欠陥(Z1/2)

S. Ichikawa,

Appl. Phys. Express 5 (2012) 101301

のFig.1.

Z1/2は低減可能

数十μsのキャリアライフタイムが実現

キャリアの拡散長は100μmオーダー

となるとキャリアは転位により再結合

S. Ichikawa,

Appl. Phys. Express 5 (2012) 101301.

のFig3(b)

転位の周囲100μmΦのキャリアが

転位で再結合すると仮定

で、転位にリミットされないためには

100μm

1/(100μm×100μm×)=3×103cm-2

現状の市販ウェハ ~104cm-2

3×103cm-2は現実的な目標か?


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転位の種類に関して

GanFeng et al.,

Jpn. J. Appl. Phys. 49 (2010) 090201

のFig.1

刃状よりも螺旋の方が悪影響

ただしバーガースベクトルまでは議論できていない

結局全ての転位を少なくして欲しい、という身も蓋も…


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将来の基板への期待

Si IGBTの場合

エピコストを下げるため

FZウェハを使用

D. Burns et al.,

ISPSD '96 Proceedings 331.

のFig.1

キャリアライフタイムの長い

基板があれば厚膜エピは不要

SiCIGBTが実用化され、その後には

キャリアライフタイムの長いSiC基板が必要に?


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IGBTドリフト層用基板への要求

ドーピング密度を下げる

低窒素濃度基板

B. Zippelius et al.,

J. Appl. Phys. 111(2012) 033515.

のFig.2(a)

キャリアライフタイムを長くする

点欠陥濃度の低減

ただし熱平衡濃度が存在

低温成長技術に脚光?

コストメリットを考慮すると、夢かもしれませんが…


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