Influence of Triangle Structure Defect on the Carrier Lifetime of the 4H-SiC Ultra-Thick Epilayer

Effect of triangle structure defects in a 180-μm-thick as-grown n-type 4H-SiC homoepitaxial layer on the carrier lifetime is quantitatively analyzed, which is grown by a horizontal hot-wall chemical vapor deposition reactor.By microwave photoconductivity decay lifetime measurements and photoluminescence measurements, the results show that the average carrier lifetime of as-grown epilayer across the whole wafer is 2.59μs, while it is no more than 1.34μs near a triangle defect(TD). The scanning transmission electron microscope results show that the triangle structure defects have originated from 3C-SiC polytype and various types of as-grown stacking faults.Compared with the as-grown stacking faults, the 3C-SiC polytype has a great impact on the lifetime. The reduction of TD is essential to increasing the carrier lifetime of the as-grown thick epilayer.     

退火对非故意掺杂4H-SiC外延材料386 nm和388 nm发射峰的影响

10 K条件下,采用光致发光(PL)技术研究了不同退火处理后非故意掺杂4H-SiC外延材料的低温PL特性.结果发现,在370—400 nm范围内出现了三个发射峰,能量较高的峰约为3.26 eV,与4H-SiC材料的室温禁带宽度相当.波长约为386 nm和388 nm的两个发射峰分别位于~3.21 eV和~3.19 eV,与材料中的N杂质有关.当退火时间为30 min时,随退火温度的升高,386 nm和388 nm两个发射峰的PL强度先增加后减小,且退火温度为1573 K时,两个发射峰的PL强度均达到最大. 关键词： 光致发光 退火处理 能级 4H-SiC     

4H-SiC中基面位错发光特性研究

本文利用阴极荧光(CL)和选择性刻蚀的方法对4H-SiC同质外延材料中基面位错的发光特性进行了研究. 结果表明螺型基面位错(B_TSD)和混合型基面位错(B_MD)分别具有绿光和蓝绿光特性,其发光峰分别在530 nm附近和480 nm附近. 从测试结果中还发现B_MD 的发光位较B_TSD有所蓝移,分析认为B_TSD位错芯附近原子沿伯格斯 关键词： 4H-SiC 基面位错 发光特性 禁带宽度     

窄缝通道内带粗糙面和扰流柱的强化换热实验与热力性能分析

一、前言 窄缝通道实质上是一种高宽比较大的矩形通道,它在涡轮叶片尾部的冷却中,在化工和能源利用等方面有着广泛的应用。大量的研究结果表明,窄缝通道的换热系数和阻力系数要比光滑圆管的低百分之十到百分之二十左右。然而在窄缝中采用各种强化手段后,情形变得比较复杂。在窄缝中加扰流柱不仅可以增加换热还可加强通道的刚性,是一种有效的强化换热手段,文献[3]和[4]对此进行了研究。将通道的内表面粗糙化是另一种强化方     

C-V法提取SiC隐埋沟道MOSFET沟道载流子浓度

本文对用C-V法提取SiC隐埋沟道MOSFET沟道载流子浓度的方法进行了理论和实验分析. pn结的存在所造成的埋沟MOS结构C-V曲线的畸变为沟道载流子浓度的提取带来一些问题. SiC/SiO₂界面上界面态的存在也会使提取出的数值与实际数值产生偏差. 本文首先从理论上分别分析了沟道深度和界面态对沟道载流子浓度提取结果的影响，然后对两种沟道深度的埋沟MOS结构C-V曲线进行了测试，提取出了沟道掺杂浓度. 在测试中，采用不同的扫描速率，分析了界面态对提取结果的影响. 理论分析结果和实验测 关键词： C-V法 SiC 隐埋沟道MOSFET 沟道载流子浓度     

界面态电荷对n沟6H-SiC MOSFET场效应迁移率的影响

针对界面态密度在禁带中的不均匀分布，分析了界面态电荷对n沟6H碳化硅MOSFET场效应迁移率的影响.分析结果显示，界面态电荷使n沟碳化硅器件的场效应迁移率明显降低.并给出了实验测定的场效应迁移率和反型层载流子迁移率的比值与界面态密度之间关系. 关键词： 碳化硅 界面态 反型层迁移率 场效应迁移率     

陶瓷涂层叶片与内冷强化的性能分析

虽然陶瓷本身具有良好的耐热性能,但粘结剂的温度限制要求加强叶片的内部冷却。本文分析了内冷强化对陶瓷涂层效能的重大影响,提出了加强叶片冷却的几个措施,并通过计算作出了不同冷却条件下叶片前驻点温度与陶瓷涂层厚度的关系曲线。最后利用斯贝MK202发动机一级导向叶片的有关参数对陶瓷涂层叶片进行冷却计算,计算结果表明了采取强化冷却措施后的陶瓷涂层叶片的优良性能。     

异质多晶SiGe栅应变Si NMOSFET物理模型研究

结合了“栅极工程”和“应变工程”二者的优点, 异质多晶SiGe栅应变Si MOSFET, 通过沿沟道方向使用不同功函数的多晶SiGe材料, 在应变的基础上进一步提高了MOSFET的性能. 本文结合其结构模型, 以应变Si NMOSFET为例, 建立了强反型时的准二维表面势模型, 并进一步获得了其阈值电压模型以及沟道电流的物理模型. 应用MATLAB对该器件模型进行了分析, 讨论了异质多晶SiGe栅功函数及栅长度、衬底SiGe中Ge组分等参数对器件阈值电压、沟道电流的影响, 获得了最优化的异质栅结构. 模型所得结果与仿真结果及相关文献给出的结论一致, 证明了该模型的正确性. 该研究为异质多晶SiGe栅应变Si MOSFET的设计制造提供了有价值的参考. 关键词： 异质多晶SiGe栅 应变Si NMOSFET 表面势 沟道电流     

N型4H-SiC同质外延生长

利用水平式低压热壁CVD (LP-HW-CVD) 生长系统,台阶控制生长和衬底旋转等优化技术,在偏晶向的4H-SiC Si(0001) 晶面衬底上进行4H-SiC同质外延生长,生长温度和压力分别为1550℃和10⁴ Pa,用高纯N₂作为n型掺杂剂的4H-SiC原位掺杂技术,生长速率控制在5μm/h左右.采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM),傅里叶变换红外光谱(FTIR)和Hg/4H-SiC肖特基结构对同质外延表面形貌、厚度、掺杂浓度以及均匀性进行了测试.实验结果表明,4H-SiC同质外延在表面无明显缺陷,厚度均匀性1.74%, 1.99% 和1.32%(σ/mean),掺杂浓度均匀性为3.37%,2.39%和2.01%.同种工艺条件下,样品间的厚度和掺杂浓度误差为1.54%和3.63%,有很好的工艺可靠性. 关键词： 4H-SiC 同质外延生长 水平热壁CVD 均匀性     

Effect of Carbonized Conditions on Residual Strain and Crystallinity Quality of Heteroepitaxial Growth 3C-SiC Films

Heteroepitaxial growth of SiC on n-Si（111） substrates is performed by a low pressure chemicaJ vapor deposition process. The effects of different carbonized temperature and carbonized time on the crystalline quality and the residual strain of 3C-SiC films are discussed. The results show that the residual strain is obviously reduced and the crystalline quality is greatly improved at the best carbonized temperature of 1000℃ and the carbonized time of 5 min. Under these optimized carbonization conditions, thick epitaxial films of about 15 μm with good crystalline quality and low residual strain can be obtained.