Отправить статью по E-mail 
Зависимость радиационной стойкости карбида кремния от температуры облучения
- Авторы: Лебедев А.А.1, Козловский В.В.2, Левинштейн М.Е.1, Давыдовская К.С.1, Кузьмин Р.А.1
-
Учреждения:
- Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
- Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
- Выпуск: № 9 (2024)
- Страницы: 58-63
- Раздел: Статьи
- URL: https://ogarev-online.ru/1028-0960/article/view/276025
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096024090072
- EDN: https://elibrary.ru/EHUGXL
- ID: 276025
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Исследовано влияние высокотемпературного электронного и протонного облучения на характеристики приборов на основе SiC. Для исследования были использованы промышленные 4H-SiC интегральные диоды Шоттки с базой n-типа проводимости с блокирующим напряжением 600, 1200 и 1700 В производства компании CREE. Облучение проводили электронами с энергией 0.9 МэВ и протонами с энергией 15 МэВ. Обнаружено, что радиационная стойкость SiC-диодов Шоттки при высокотемпературном облучении значительно превышает стойкость диодов при облучении при комнатной температуре. Показано, что этот эффект возникает за счет отжига компенсирующих радиационных дефектов при высокотемпературном облучении. Параметры радиационных дефектов определяли методом нестационарной емкостной спектроскопии глубоких уровней. При высокотемпературном (“горячем”) облучении спектр вводимых в SiC радиационных дефектов существенно отличался от спектра дефектов, вводимых при комнатной температуре. Проведено сравнение радиационной стойкости кремния и карбида кремния. Показано, что относительно небольшая разница в скорости удаления носителей в SiC и Si при облучении при комнатной температуре связана с тем, что в SiC, в отличие от Si, отжиг первичных радиационных дефектов в процессе облучения практически отсутствует.
Полный текст
Об авторах
А. А. Лебедев
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: shura.lebe@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург, 194021
В. В. Козловский
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Email: vkozlovski@spbstu.ru
Россия, Санкт-Петербург, 195251
М. Е. Левинштейн
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Email: shura.lebe@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург, 194021
К. С. Давыдовская
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Email: shura.lebe@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург, 194021
Р. А. Кузьмин
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Email: shura.lebe@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург, 194021
Список литературы
- Choyke W.J. // Inst. Phys.: Conf. Ser. 1977. V. 31. P. 58.
- Hallen A., Henry A., Pelligrino P., Swensson B.G., Aberg D. // Mater. Sci. Eng. B. 1999. V. 61–62. P. 378.
- Casse G. // J. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2009. V. 598. P. 54.
- Metcalfe J., on behalf of the RD50 Collaboration // J. Nucl. Phys. B Proc. Suppl. 2011. V. 215. P. 151. https://www.doi.org/10.1016/j.nuclphysbps. 2011.03.162
- Swensson B.G., Hallen A., Linnarson M.K., Kuznetsov A.Yu., Janson M.S., Aberg D., Osterman J., Persson P.O.A., Hultman L., Storasta L., Carlsson F.H., Bergman J.P., Jagadish C., Morvan E. // Material Science Forum. 2001. V. 353–356. P. 349.
- Лебедев А.А., Козловский В.В. // ФТП. 2014. T. 48. C. 1329.
- Lang D.V. // J. Appl. Phys. 1974. V. 45. P. 3023.
- Kozlovski V.V., Strokan N.B., Ivanov A.M., Lebedev A.A., Emtsev V.V., Oganesyan G.A., Poloskin D.S. // Phys. B. 2009. V. 404. P. 4752.
- Kalinina E.V., Lebedev A.A., Bogdanova E.V., Lebedev A.A., Berenquier B., Ottaviani L., Violina G.N., Skuratov V.A. // Semiconductors. 2015. V. 4. P. 540.
- Hazdra P., Vobecky J. // Phys. Status Solidi. A. 2019. V. 216. P. 1900312. https://doi.org/10.1002/pssa.201900312.
- Castaldini A., Cavallini A., Rigutti L., Nava F. // Appl. Phys. Lett. 2004. V. 85. P. 3780.
- Kaneko H., Kimoto T. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 98. P. 262106. https://doi.org/10.1063/1.3604795
- Hazdra P., Popelka S. // IET Power Electron. 2019. V. 12. P. 3910. https://doi.org/iet-pel.2019.0049
- Vobecky J., Hazdra P., Popelka S., Sharma K.R. // IEEE Trans. Electron Dev. 2015. V. 62. P. 1964. https://doi.org/10.1109/TED.2015.2421503
- Castaldini A., Cavallini A., Rigutti L. // Semicond. Sci. Technol. 2006. V. 21. P. 724. https://doi.org/10.1088/0268-1242/21/6/002
- Bathen M.E., Lew C.T.-K., Woerle J., Dorfer C., Grossner U., Castelletto S., Johnson B.C. // J. Appl. Phys. 2022. V. 131. P. 140903. https://doi.org/10.1063/5.0077299
- Lebedev A.A. Radiation Effects in Silicon Carbide. / Proc. Mater. Res. Forum LLC, Millersville, USA, 2017. V. 6. ISSN 2471-8890; ISBN 978-1-945291-11-1
- Lebedev A.A., Kozlovski V.V., Davydovskaya K.S., Levinshtein M.E. // Materials. 2021. V. 14. P. 4976. https://www.doi.org/10.3390/ma14174976
- Corbett J.W., Bourgoin J.C. Defect Creation in Semiconductors // Point Defects in Solids, V. 2. Semiconductors and Molecular Crystals. / Ed. Crawford J.H., Slifkin L.M. New York, London: Plenum Press, 1975. P. 1.
- Claeys C., Simoen E. Radiation Effects in Advanced Semiconductor Materials and Devices. Berlin: Springer–Verlag, 2002. 401 p.
- Lindstrom J.L., Murin L.I., Hallberg T., Markevich V.P., Svensson B.G., Kleverman M., Hermansson J. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2002. V. 186. Iss. 1–4. P. 121.
Дополнительные файлы
