- Tytuł:
-
Deep-level defects in epitaxial 4H-SiC irradiated with low-energy electrons
Głębokie centra defektowe w warstwach epitaksjalnych 4H-SiC napromieniowanych elektronami o niskiej energii - Autorzy:
-
Kaminski, P.
Kozubal, M.
Caldwell, J. D.
Kew, K. K.
Van Mil, B. L.
Myers-Ward, R. L.
Eddy, C. R. jr.
Gaskill, D. K. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/192318.pdf
- Data publikacji:
- 2010
- Wydawca:
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
- Tematy:
-
4H-SiC
DLTS
pułapka elektronowa
defekt punktowy
electron trap
point defects - Opis:
-
Deep level transient spectroscopy (DLTS) has been applied to study defect centers in the epitaxial layers of nitrogen-doped n-type 4H-SiC before and after the irradiation with a dose of 1.0x1017 cm-2 of 300-keV electrons. It is shown that the minority carrier lifetime in the as-grown epilayers is predominantly affected by the Z1/2 center concentration. The capture cross-section of the Z1/2 center for holes is found to be ˜ 6.0x10-14 cm2. We have tentatively attributed the center to the divacancy VCVSi formed by the nearest neighbor silicon and carbon vacancies located in different (h or k) lattice sites. The substantial increase in the Z1/2 center concentration induced by the low-energy electron irradiation is likely to be dependent on both the residual concentration of silicon vacancies and nitrogen concentration in the as-grown material. Four irradiation-induced deep electron traps with the activation energies of 0.71, 0.78, 1.04 and 1.33 eV have been revealed. The 0.71-eV trap, observed only in the epilayer with a higher nitrogen concentration of 4.0x1015 cm3, is provisionally identified with the complex defect involving a dicarbon interstitial and a nitrogen atom. The 0.78-eV and 1.04-eV traps are assigned to the carbon vacancy levels for VC (2-/-) and VC (-/0), respectively. The 1.33-eV trap is proposed to be related to the dicarbon interstitial.
Niestacjonarną spektroskopię pojemnościową (DLTS) zastosowano do badania centrów defektowych w domieszkowanych azotem warstwach epitaksjalnych 4H-SiC typu n przed oraz po napromieniowaniu dawką elektronów o energii 300 keV, równą 1,0x1017 cm3. Pokazano, że czas życia mniejszościowych nośników ładunku w warstwach nienapromieniowanych jest zależny głównie od koncentracji centrów Z1/2. Stwierdzono, że przekrój czynny na wychwyt dziur przez te centra wynosi ˜ 6x1014 cm2. W oparciu o dyskusję wyników badań przedstawionych w literaturze zaproponowano konfigurację atomową centrów Z1/2. Stwierdzono, że centra te są prawdopodobnie związane z lukami podwójnymi VCVSi, utworzonymi przez znajdujące się w najbliższym sąsiedztwie luki węglowe (VC) i luki krzemowe (VSi) zlokalizowane odpowiednio w węzłach h i k lub k i h sieci krystalicznej 4H-SiC. Otrzymane wyniki wskazują, że przyrost koncentracji centrów Z1/2 wywołany napromieniowaniem elektronami o niskiej energii zależny jest zarówno od koncentracji luk krzemowych, jak i od koncentracji azotu w materiale wyjściowym. Wykryto cztery pułapki elektronowe charakteryzujące się energią aktywacji 0,71 eV, 0,78 eV, 1,04 eV i 1,33 eV powstałe w wyniku napromieniowania. Pułapki o energii aktywacji 0,71 eV, które wykryto tylko w warstwie epitaksjalnej o większej koncentracji azotu równej 4x1015 cm-3, są prawdopodobnie związane z kompleksami złożonymi z atomów azotu i dwóch międzywęzłowych atomów węgla. Pułapki o energii aktywacji 0,78 eV i 1,04 eV przypisano lukom węglowym znajdującym się odpowiednio w dwóch różnych stanach ładunkowych VC(2-/-) i VC(-/0). Pułapki o energii aktywacji 1,33 są prawdopodobnie związane z aglomeratami złożonymi z dwóch międzywęzłowych atomów węgla. - Źródło:
-
Materiały Elektroniczne; 2010, T. 38, nr 3-4, 3-4; 26-34
0209-0058 - Pojawia się w:
- Materiały Elektroniczne
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł