Карбид кремния

Карбид кремния является широко используемым материалом для современной микроэлектроники. Изучение его дефектного состава, в частности, механизмов генерации и динамики дефектов упаковки, позволяет лучше понять механизмы деградации реальных приборов, в том числе приборов силовой электроники, и влияние космического излучения на их параметры. Лабораториями локальной диагностики полупроводниковых материалов совместно с лабораторий интегральной оптики был проведен ряд исследований изучения динамики дефектов упаковки в карбиде кремния 4H-SiС. Для генерации дефектов упаковки проводилась локальная деформация с помощью алмазного индентора.
фото
Дефекты упаковки можно визуализировать методами катодолюминесценции при этом одиночный дефект упаковки обладает свечением на длине волны 424 нм, а двойной на длине волны 505. Было обнаружено, что дефект упаковки с длинной волны 424 нм, при облучении низкоэнергетическим потоком электронов растет за счет скольжения двух частичных дислокаций.
фото
При локальном возбуждении возможно движение только одной из них. При этом дефекты упаковки, введенные при пластической деформации, не реагировали на инжекцию электронов и, видимо, являлись электрически нейтральными.
По полученным данным был сделан вывод, что при локальном возбуждении рост дефекта упаковки происходит на расстоянии 50 мкм от места инжекции несмотря на то что диффузионная длина 2.5 мкм. Была измерена скорость дислокации (2.5.10-5см/с) при возбуждении энергией Eb= 20 кэВ и током Ib ~ 30 нА, при этом скорости движения при комнатной температуре и температуре жидкого азота одного порядка. Оценка энергии активации для движения частичных дислокаций при облучении дала значение меньше 10 мВ. Кроме того, было показано, что возбуждение электронным пучком необходимо только для генерации двойных перегибов на дислокациях, а их миграция протекает практически безактивационно.
фото