This commit is contained in:
陈浩南 2024-04-09 18:51:46 +08:00
parent 637af1b9d7
commit 315444a9e0
6 changed files with 77 additions and 1 deletions

BIN
SiC/Deformation of 4H-SiC: The role of dopants.pdf (Stored with Git LFS) Normal file

Binary file not shown.

View File

@ -0,0 +1,34 @@
# ABSTRACT
在常温下Al 在 SiC 中很难扩散但当温度上升后Al 的扩散剧烈增加。
Al 扩散通常会借助一些点缺陷,例如空位和间隙位缺陷。
我们计算比较了借助 C 空位和 Si 间隙的 Al 的激活能,发现 Al 是这样扩散的:间隙 Si 将 Al 踢出来,然后位于间隙的 Al 扩散到别的地方。
我们计算了扩散率并且和实验比较了。
# INTRODUCTION
很多其它原子在 SiC 中的扩散已经被研究过了,还缺 Al。
TODO: 看看研究了个啥。
在 1200 到 1800 度退火的过程中Al 在 500 nm 到几微米的范围内扩散。
Al 在表面和内部的扩散速率也不同,同时也会随着掺杂浓度的变化而变化。
Al 的扩散分为两步,第一步是从替位移动到间隙位,需要的能量称为 formation energy
第二步是从间隙位扩散到别的地方,需要跨越一个能垒,称为 migration barrier。
两者之和称为 activation energy。
Al 扩散的 activation energy 不同的估计不同,大约为 6 到 8 eV。
在 SiC 中,可能出现两个 C 原子挤在一起(占据同一个 C 位)的情况,这种缺陷称为 carbon split interstitial。
一些杂质原子是通过这种缺陷扩散的。
# COMPUTATIONAL METHODS
## First-principles calculations
## Defect-formation calculations
这里作者定义的化学势与我们的不同。它被定义为去掉单质形成能之后的那个部分。
## Migration barrier calculations
Al 原子的迁移路径是使用 Cl-NEB 方法计算的。
关于原子迁移

Binary file not shown.

View File

@ -52,6 +52,36 @@ TODO: 退火发生在哪一步?是外延中掺杂之后也需要退火,还
# Surface Roughness of SiC Implanted Layers
高温会导致表面退化。
高温会导致表面变坏。超过 1000 度的退火会导致表面 Si 解吸附,以及形成台阶聚集。
在退火时在 SiH4 气氛中或者额外加入 Si 可以缓解这个问题。
带掺杂的情况下,台阶聚集会更严重。一般认为是因为掺杂过程中产生的表面缺陷导致的台阶聚集,同时也无法通过 Si 过压来解决。
一般会通过增加一个 C 覆盖层capping layer来缓解。
在器件中,可以认为表面粗糙导致的是载流子散射而不是载流子陷阱。
# Effects of Selective Implantation Doping on Relevant SiC Devices Parameters
这节讲了各个位置的掺杂浓度对器件各个方面的性能的影响。
# Non-Conventional Annealing and Doping Methods
## Laser, Microwave and Plasma Annealing Technniques
使用激光退火,快速加热一个地方再快速冷却。有团队使用激光退火,获得了 P 和 Al 掺杂的无应力晶格。
此外还可以用微波退火,同样是升温非常迅速。
也可以使用热等离子注入。SiC 被预先加热,然后使用直径几毫米的等离子束加热,等离子束的能量密度可以达到几十 kW/cm^2。
用这种方法不仅可以快速升温,而且可以精确控制升温的速度。
## Laser Irradiation Doping of SiC Immersed in a Liquid Containing Dopant Species
可以将 SiC 浸泡在溶液里,然后使用激光束来掺杂。这样得到的掺杂层比较浅。
## Other p-Type Doping Methods Based on Al Melting
也可以在 SiC 上先长一层 Al然后激光将 Al 熔化来掺杂。这样可以在特定部位掺杂(将 Al 生长到特定部位就可以)。
TODO: SiC 器件的尺寸大概是多大?

Binary file not shown.