maison / prestations de service / connaissance / Technologie 5.silicon de carbure /

Isolants sic 5-5-5: oxydes thermiques et technologie mos

Technologie 5.silicon de carbure

Isolants sic 5-5-5: oxydes thermiques et technologie mos

2018-01-08

la grande majorité des puces de circuits intégrés à semi-conducteurs utilisées aujourd'hui reposent sur des

transistors à effet de champ semi-conducteurs (mosfets), dont les avantages électroniques et opérationnels

La physique des appareils est résumée dans le chapitre de Katsumata et ailleurs. étant donné l'extrême

l'utilité et le succès de l'électronique mosfet à canal d'inversion en silicium vlsi (ainsi que

dispositifs discrets de puissance au silicium), il est naturellement souhaitable de mettre en œuvre une inversion haute performance

canaux mosfets à sic. comme le silicium, sic forme un thermique quand il est suffisamment chauffé dans un

environnement d'oxygène. alors que cela permet à la technologie sic mos de suivre un peu le succès

chemin de la technologie mos silicium, il existe néanmoins des différences importantes dans la qualité de l'isolant et

traitement des dispositifs qui empêchent actuellement sic mosfets de réaliser leur plein bénéfice

potentiel. tandis que le discours suivant tente de mettre en évidence rapidement les principaux problèmes rencontrés sic mosfet

développement, des informations plus détaillées peuvent être trouvées dans les références 133-142.


d'un point de vue purement électrique, il existe deux déficiences opérationnelles majeures des oxydes

mosfets par rapport aux mosfets de silicium. d'abord, les mobilités efficaces des canaux d'inversion dans la plupart des mosfets sic

sont inférieurs à ce que l'on pourrait attendre en se basant sur les mobilités des porteurs de mosfet du canal d'inversion de silicium.


cela réduit sérieusement le gain du transistor et la capacité de transport de courant des mosfets sic, de sorte que sic

les mosfets ne sont pas aussi avantageux que prévu théoriquement. en second lieu, les oxydes de sic n'ont pas prouvé

aussi fiable et immuable que les oxydes de silicium bien développés, en ce sens que les mosfets sic sont plus enclins à

les variations de tension de seuil, les fuites de la grille et les défaillances d'oxyde par rapport aux mosfets de silicium polarisés de manière comparable. dans

particulier, les défauts de performance électrique de l'oxyde de mosfet sic sont attribués aux différences entre

structure d'interface et de qualité d'oxyde thermique de silicium et de sic qui provoque l'apparition indésirable de l'oxyde sic

niveaux plus élevés de densités d'état d'interface ( ), des charges d'oxyde fixes ( ),

le piégeage de charge, le tunneling d'oxyde porteur et la mobilité réduite des porteurs de canaux d'inversion.

en soulignant les difficultés rencontrées par le développement de sic mosfet, il est important de garder à l'esprit que

les premiers mosfets de silicium ont également fait face à des défis de développement qui ont pris de nombreuses années de recherche dédiée

efforts pour surmonter avec succès. en effet, d'énormes améliorations dans la performance du dispositif mos 4h-sic

ont été atteints au cours des dernières années, donnant l'espoir que les dispositifs de mosfet de puissance 4h-sic bénéfiques pour

Des températures ambiantes allant jusqu'à 125 ° C pourraient être commercialisées dans les prochaines années.

par exemple, 4h-sic mosfet inversion canal mobilité pour conventionnel orienté (8 ° off (0001)

Les gaufrettes de l'axe c sont améliorées de \u0026 lt; 10 à \u0026 gt; 200 , tandis que la densité de nuisible électriquement

sic défauts d'état de l'interface résidant énergétiquement près du bord de la bande de conduction a chuté de

Un ordre de grandeur . de même, d'autres orientations de surface de plaquette sic telles que ( )

et ( ) obtenus en découpant des dispositifs sur des plaquettes avec des orientations cristallographiques différentes

(section 5.2.1), ont également permis d'améliorer significativement les propriétés du canal mos 4h-sic.

une étape clé pour obtenir des dispositifs de mos 4h-sic grandement améliorée a été la bonne introduction

des gaz composés azotés (sous forme de ) pendant l'oxydation et la post-oxydation

processus de recuit. ces recuits à base d'azote ont également amélioré la

la stabilité des oxydes 4h-sic à un champ électrique élevé et à la contrainte à haute température utilisée pour qualifier et

quantifier la fiabilité des mosfets. cependant, comme agarwal et al. ont souligné, le large

bandgap of sic réduit la barrière potentielle empêchant le passage en tunnel des porteurs nocifs à travers les oxydes

cultivé sur 4h-sic, de sorte que les oxydes 4h-sic ne peuvent pas s'attendre à atteindre une haute fiabilité identique à

oxydes thermiques sur silicium. il est hautement probable que d'autres isolants de porte soient cultivés thermiquement

devra être développé pour une implémentation optimisée du canal d'inversion 4h-sic isolé

transistors à grille pour les applications électroniques haute température et haute puissance les plus exigeantes. comme

avec la technologie Mosfet au silicium, des piles diélectriques multicouches seront probablement développées pour améliorer encore

sic mosfet performance.

Contactez nous

Si vous souhaitez un devis ou plus d'informations sur nos produits, s'il vous plaît laissez-nous un message, vous répondrons dès que possible.
   
Si vous souhaitez un devis ou plus d'informations sur nos produits, s'il vous plaît laissez-nous un message, vous répondrons dès que possible.