少子壽命檢測在SiC領域的應用

近年來碳化矽材料的質量有了很大的提高，在大功率器件中碳化矽已成為矽的競爭對手。由於碳化矽是一種寬頻隙半導體，與矽相比，它有許多優點。少數載流子壽命是關係半導體器件效能的基本引數之一，特別是SiC在高壓器件中的應用。因此，有必要進行壽命檢測，以獲得某一器件的最佳效能。為了製造出最高成品率的SiC器件，需要一種具有高解析度的材料表徵方法，以及一種研究SiC缺陷來源的方法，以進一步提高SiC器件的質量。

SiC晶體

碳化矽晶體

微波檢測光電導率（MDP）和光誘導電流瞬態光譜（MD-PICTS）兩種無接觸和無破壞的方法是表徵材料質量和缺陷的理想方法。

德國Freiberg MDPmap結合紫外激發光（355 nm）是研究SiC少數載流子壽命空間不均勻性的理想工具，其下限為20 ns。

MD-PICTS測量使得溫度依賴性的光電導率瞬態研究成為可能，從而可以確定缺陷啟用能和俘獲截面。使用MD-PICTS系統，可以用液氮浴低溫恆溫器測量到85 K，甚至可以用氦冷卻系統測量到4 K。溫度上限為800k，因此也可以研究深阱水平。有了額外的掃描選項，小樣品（2 × 2釐米）可以在不同的溫度進行掃描。

結果

圖1和圖2顯示了4H-SiC樣品的少數載流子壽命圖和光電導瞬態。兩者都是用解析度為100µm和355 nm激發光的德國Freiberg MDPmap測量的。

圖3展示了一個MD-PICTS光譜，它具有兩個檢測到的缺陷能級，活化能分別為0。12 eV和0。22 eV。測量用MDpicts和液氮浴進行。

圖1。4寸SiC晶圓片的少子壽命圖

圖2。4H-SiC樣品的典型光電導瞬態

圖3。具有兩個陷阱水平的4H-SiC樣品的MD-PICTS光譜

更多資訊請參考：

B。 Berger， N。 Schüler， S。 Anger， B。 Gruendig-Wendrock， J。 R。 Niklas， K。 Dornich， physica status solidi A， 1-8。 Contactless electrical defectcharacterization in semiconductorsby microwave detected photo inducedcurrent transient spectroscopy （MD-PICTS） and microwave detected photoconductivity （MDP）

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