From 315444a9e0642136978f442ad35381e40b69e7e2 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: chn Date: Tue, 9 Apr 2024 18:51:46 +0800 Subject: [PATCH] add note --- ...rmation of 4H-SiC: The role of dopants.pdf | 3 ++ ...ion of Al in 4H-SiC: an ab initio study.md | 34 +++++++++++++++++++ ...on of Al in 4H-SiC: an ab initio study.pdf | 3 ++ ...n implantation with subsequent annealing.pdf | 3 ++ ...Doping in Silicon Carbide Power Devices.md | 32 ++++++++++++++++- ...corporation into 4H-SiC during epitaxy.pdf | 3 ++ 6 files changed, 77 insertions(+), 1 deletion(-) create mode 100644 SiC/Deformation of 4H-SiC: The role of dopants.pdf create mode 100644 SiC/Kick-out diffusion of Al in 4H-SiC: an ab initio study.md create mode 100644 SiC/Kick-out diffusion of Al in 4H-SiC: an ab initio study.pdf create mode 100644 SiC/MD simulation study on defect evolution and doping efficiency of p-type doping of 3C-SiC by Al ion implantation with subsequent annealing.pdf create mode 100644 SiC/Understanding Al incorporation into 4H-SiC during epitaxy.pdf diff --git a/SiC/Deformation of 4H-SiC: The role of dopants.pdf b/SiC/Deformation of 4H-SiC: The role of dopants.pdf new file mode 100644 index 0000000..9ff1361 --- /dev/null +++ b/SiC/Deformation of 4H-SiC: The role of dopants.pdf @@ -0,0 +1,3 @@ +version https://git-lfs.github.com/spec/v1 +oid sha256:d610f6f9fa0fe68e8865ac73272fa4151ea43bbb8471c4c1abddecee2984fce9 +size 1867747 diff --git a/SiC/Kick-out diffusion of Al in 4H-SiC: an ab initio study.md b/SiC/Kick-out diffusion of Al in 4H-SiC: an ab initio study.md new file mode 100644 index 0000000..3346f76 --- /dev/null +++ b/SiC/Kick-out diffusion of Al in 4H-SiC: an ab initio study.md @@ -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 diff --git a/SiC/Kick-out diffusion of Al in 4H-SiC: an ab initio study.pdf b/SiC/Kick-out diffusion of Al in 4H-SiC: an ab initio study.pdf new file mode 100644 index 0000000..4d845e3 --- /dev/null +++ b/SiC/Kick-out diffusion of Al in 4H-SiC: an ab initio study.pdf @@ -0,0 +1,3 @@ +version https://git-lfs.github.com/spec/v1 +oid sha256:50983d0b23525c7ad074231982ab6ec8b165e08b1ec36d67ddf6354b775bc6de +size 2050224 diff --git a/SiC/MD simulation study on defect evolution and doping efficiency of p-type doping of 3C-SiC by Al ion implantation with subsequent annealing.pdf b/SiC/MD simulation study on defect evolution and doping efficiency of p-type doping of 3C-SiC by Al ion implantation with subsequent annealing.pdf new file mode 100644 index 0000000..18668b4 --- /dev/null +++ b/SiC/MD simulation study on defect evolution and doping efficiency of p-type doping of 3C-SiC by Al ion implantation with subsequent annealing.pdf @@ -0,0 +1,3 @@ +version https://git-lfs.github.com/spec/v1 +oid sha256:adfa967994848bf6d4cee84c51921d51b2d3c21bf13b237e688a39fc3b913039 +size 15436352 diff --git a/SiC/Selective Doping in Silicon Carbide Power Devices.md b/SiC/Selective Doping in Silicon Carbide Power Devices.md index 6714bff..227945f 100644 --- a/SiC/Selective Doping in Silicon Carbide Power Devices.md +++ b/SiC/Selective Doping in Silicon Carbide Power Devices.md @@ -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？ diff --git a/SiC/Understanding Al incorporation into 4H-SiC during epitaxy.pdf b/SiC/Understanding Al incorporation into 4H-SiC during epitaxy.pdf new file mode 100644 index 0000000..e9eb2b9 --- /dev/null +++ b/SiC/Understanding Al incorporation into 4H-SiC during epitaxy.pdf @@ -0,0 +1,3 @@ +version https://git-lfs.github.com/spec/v1 +oid sha256:1d1dfbb08fcecd7541de2c0dcc66cced60c69ddb1dda8ea6d695f72844535df6 +size 541571