Download or read book Activation des dopants implant s dans le carbure de silicium 3C SiC et 4H SiC written by Song, Xi and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces travaux de thèse sont consacrés à l'étude de l'activation des dopants implantés dans le carbure de silicium. L'objectif est de proposer des conditions d'implantation optimisées pour réaliser le dopage de type n dans le 3C-SiC et de type p dans le 4H-SiC.Nous avons tout d'abord étudié les implantations de type n dans le 3C-SiC. Pour cela, des implantations de N, de P et une co-implantation N&P avec les recuits d'activation associés ont été étudiés. L'implantation d'azote suivie d'un recuit à 1400°C-30min a permis une activation proche de 100% tout en conservant une bonne qualité cristalline. Une étude sur les propriétés électriques des défauts étendus dans le 3C-SiC a également été réalisée. A l'aide de mesures SSRM, nous avons mis en évidence l'activité électrique de ces défauts, ce qui rend difficile la réalisation de composants électroniques sur le 3C-SiC.Nous avons ensuite réalisé une étude du dopage de type p par implantation d'Al dans le 4H-SiC, en fonction de la température d'implantation et du recuit d'activation. Nous avons pu montrer qu'une implantation à 200°C suivie d'un recuit à 1850°C-30min donne les meilleures résultats en termes de propriétés physiques et électriques.

Download or read book Dopage du carbure de silicium par implantation ionique written by Jocelyn Gimbert and published by . This book was released on 1999 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE ETUDE PORTE SUR LE DOPAGE DU CARBURE DE SILICIUM SIC-6H ET SIC-4H PAR IMPLANTATION IONIQUE, A LA FOIS DES POINTS DE VUE PHYSICO-CHIMIQUE ET ELECTRIQUE. L'OBTENTION DE DOPAGES CONTROLES DE TYPE N ET P EST NECESSAIRE POUR LA REALISATION DE DISPOSITIFS DE HAUTE PUISSANCE ET/OU DE HAUTES FREQUENCES, TELS QUE LES MESFETS OU LES DIODES SCHOTTKY. DANS UNE PREMIERE PARTIE, NOUS PRESENTONS LES PROPRIETES ELECTRIQUES ET PHYSIQUES PARTICULIERES DU CARBURE DE SILICIUM ET NOUS METTONS EN EVIDENCE L'INTERET DE DEVELOPPER UNE TECHNOLOGIE SUR CE MATERIAU. DANS UNE DEUXIEME PARTIE, NOUS PRESENTONS LES CARACTERISTIQUES PHYSIQUES DE L'IMPLANTATION, ET EN PARTICULIER CELLE DES DOPANTS CLASSIQUES QUE SONT L'AZOTE, POUR LE DOPAGE DE TYPE N, ET L'ALUMINIUM ET LE BORE, POUR LE DOPAGE DE TYPE P. LES RESULTATS OBTENUS AVEC CES DOPANTS SONT DECRITS ET ANALYSES. NOUS EN DEDUISONS LES CONDITIONS EXPERIMENTALES PERMETTANT UNE BONNE QUALITE CRISTALLINE ET UN ETAT DE SURFACE ACCEPTABLE POUR LA REALISATION DE DISPOSITIFS. NOUS DETAILLONS EGALEMENT, DANS UNE TROISIEME PARTIE, LA CONDUCTION ELECTRIQUE DANS LES DEUX POLYTYPES SIC-4H ET SIC-6H. NOUS ABORDONS LE PROBLEME DE GEL DES PORTEURS ET CELUI DES DIFFERENTS MODES DE DIFFUSION DES PORTEURS. LES MESURES ELECTRIQUES SONT FAITES ESSENTIELLEMENT PAR EFFET HALL SUR MOTIF DE VAN DER PAUW ET PAR MESURE DE RESISTIVITE AVEC LA METHODE DES 4 POINTES. CELLES-CI NOUS PERMETTENT D'EN DEDUIRE LES PARAMETRES ESSENTIELS D'UNE COUCHE CONDUCTRICE DOPEE : LE TYPE DU MATERIAU, LA CONCENTRATION DE PORTEURS LIBRES, LA RESISTIVITE ET LA MOBILITE. LES RESULTATS DES EXPERIENCES REALISEES SONT COMMENTES ET COMPARES A L'ANALYSE THEORIQUE. L'INFLUENCE DES DIFFERENTS PARAMETRES TECHNOLOGIQUES SUR LA CONDUCTION ELECTRIQUE EST ETUDIEE AFIN D'ENVISAGER LA FABRICATION DE DISPOSITIFS IMPLANTES SUR CARBURE DE SILICIUM.

Download or read book Etude du dopage par implantation ionique d aluminium dans le carbure de silicium pour la r alisation de composants de puissance written by Mihai Bogdan Lazar and published by . This book was released on 2002 with total page 219 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Afin de doper localement le carbure de silicium l’implantation ionique est la seule méthode utilisable à cause des faibles coefficients de diffusion thermique des impuretés dopantes. L’étude s’est portée sur la réalisation de couches de type p par implantation ionique d’aluminium en ayant comme objectif la réalisation de composants de puissance bipolaires. Suite aux analyses physico-chimiques (SIMS, RBS/C, XPS, AFM) et électriques (mesures quatre pointes directement sur les couches SiC ou effectuées sur des structures-test VdP et TLM) des couches implantées dans différentes conditions (température, dose), une configuration de recuit post-implantation a été mise au point. On préserve la dose de dopants implantés avec une faible redistribution (voire aucune) après le recuit, dépendante des paramètres d’implantation. L’analyse de la recristallisation montre une bonne récupération de l’état cristallin (équivalent à ceux des échantillons vierges) dans le cas où l’implantation ionique ne crée pas de couche amorphe, en s’effectuant soit à température élevée (300°C) soit à la température ambiante en restant en-dessous du seuil d’amorphisation. On élimine les couches amorphes par le recuit post-implantation, l’endommagement résiduel étant d’autant plus important que la couche amorphe initiale est profonde. L’activation électrique des dopants (leur mise en sites substitutionnels) augmente avec le temps et la température de recuit, une activation complète nécessite des températures de recuit proches de 1800°C avec une durée de 30 min. Cette étude a été validée par la réalisation de composants de puissance en SiC. Plusieurs lots de plaquettes avec des diodes bipolaires protégées par JTE ont été réalisés par implantation ionique d’Al pour l’émetteur et sa protection JTE. L’homogénéité et la reproductibilité des caractéristiques directes confirment la qualité de l’implantation ionique et surtout du recuit post-implantation. Un meilleur comportement sous polarisations directe et inverse est trouvé pour les diodes réalisées par implantation à 300°C, ce qui confirme une meilleure activation électrique des dopants implantés à température élevée, ainsi qu’une meilleure qualité cristalline des couches. Les diodes réalisées à température ambiante montrent cependant des caractéristiques assez proches de celles implantées à 300°C. Des densités de courant aussi élevées que 200 A.cm-2 ont été obtenues pour une polarisation directe de 5V. La tenue en tension augmente avec la longueur des JTE ce qui montre le rôle bénéfique de cette protection. Le comportement électrique des diodes dépend de la taille de l’émetteur. La qualité des substrats SiC reste ainsi à améliorer. Des tenues en tension supérieures à 2 kV ont été obtenues.

Download or read book A Method to Improve Activation of Implanted Dopants in SiC written by and published by . This book was released on 2001 with total page 9 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Implantation of dopant ions in SiC has evolved according to the assumption that the best electrical results (i.e., carrier concentrations and mobility) is achieved by using the highest possible processing temperature. This includes implantation at> 600 C followed by furnace annealing at temperatures as high as 1,750 C. Despite such aggressive and extreme processing, implantation suffers because of poor dopant activation, typically ranging between

Download or read book Implant Annealing of SiC in a Silane Ambient written by Vivek Kumar and published by . This book was released on 2001 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The goal of this research project was to develop a new implant annealing process using silane overpressure to maintain crystal integrity. After ion implantation the surface of the SiC wafer is damaged due to high energy of the implant ions. In addition the doping activation is very low. To overcome these problems a new implant annealing process was developed to rectify the surface damage and increase the dopant activation. SiC implant annealing was performed in the silicon carbide (SiC) chemical vapor deposition (CVD) reactor in the Emerging Materials Research Laboratory (EMRL) at Mississippi State University. A process was developed to eliminate surface step bunching, which is evident in argon annealed crystals. The process gas used in the new technique was silane (3 % SiH4 in 97% UHP Ar). The anneal run time was 30 minutes with argon flow rate at 6 slm and silane flow rate at 6 sccm. SiC material (n and p type epitaxial layers) and devices (JBS Diodes and LDMOSFET's) were annealed using the silane over pressure developed during this research. The process results were characterized using tools such as optical micrograph, capacitance-voltage (C-V), Atomic force microscopy (AFM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). These characterization tools were mainly used to determine the surface roughness of the SiC crystal and the dopant activation after annealing. As compared to an Ar anneal, the SiC material and devices annealed in the silane ambient had a better surface. An empirical process chemistry model was developed to support the experimental results. The model developed showed that the partial pressure of Si is greater than the vapor pressure of SiC in the substrate. Thus it is believed that the partial pressure of Si suppressed any Si out-diffusion from the SiC substrate, thereby maintaining the crystal surface integrity. The model also provided silane flow rates for higher temperature anneals which may be necessary to fully activate other ion species.

Download or read book Carbure de silicium 4H et 3C written by Madyan Amer and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de cette thèse est d'étudier le comportement plastique du carbure de silicium dans le domaine fragile. A cette fin, des essais de déformation par micro et nanoindentation ont été réalisés sur des échantillons monocristallins de SiC (4H et 3C). Des couches homoépitaxiées de 4H-SiC de différents dopages électroniques ont été étudiées. Ces couches présentent des caractéristiques mécaniques différentes en fonction du dopage : le dopage de type p durcit le matériau par rapport au dopage de type n ou au matériau intrinsèque. De plus, l'analyse des courbes charge-enfoncement obtenue en nanoindentation montre que la nucléation des dislocations est plus difficile lorsque le matériau est dopé de type p par rapport au matériau dopé n ou intrinsèque. Ceci est confirmé par les microstructures de déformation observées en Microscopie Electronique en Transmission (MET). Les observations par MET montrent que les dislocations introduites à l'ambiante autour des empreintes sont parfaites et glissent dans les plans {0001} dans le 4H-SiC et dans les plans {111} dans le 3C-SiC. Elles sont orientées principalement le long de la direction vis. Les sites de nanoindentation à température ambiante des couches 4H homoepitaxiées ont été particulièrement étudiés. On met en évidence que les sites de nucléation des dislocations sont vraisemblablement situés dans les plans {1100}, les dislocations se développant par la suite dans le plan basal. La nature des cœurs des dislocations parfaites a été déterminée par la technique LACBED. Ces dislocations parfaites ont un cœur silicium en mode shuffle. Un changement de mécanisme de plasticité est observé par MET pour les échantillons indentés 800.

Download or read book tude de L incorporation Des Dopants N Et Al Dans Des Films de Carbure de Silicium pitaxi es en Phase Vapeur written by Ionela Roxana Arvinte and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This work is dedicated to the investigation of intentional dopant incorporation in silicon carbide epilayers grown by chemical vapor deposition technique. The role of main process conditions (growth temperature, dopant supply, deposition rate, growth pressure and C/Si ratio) on both, Nitrogen and Aluminum incorporation was studied in details. Previous works have widely explored the characteristics of dopant incorporation, especially the nitrogen incorporation addressing a potential influence of growth equipment for the observed incorporation trends. An exhaustive experimental study of N and Al incorporation was performed for homoepitaxial 4H-SiC layers grown on Si- and C-faces of 4H-SiC substrates in our CVD setups to explore such influence. It was completed by the assessment of the structural, optical and electrical properties of the Al doped 4H-SiC films. Furthermore, the fabrication of pn diodes was tested on the grown layers. We have observed different experimental tendencies depending on dopant nature, crystal orientation and chemical environment. We conclude from these observations that the mechanism behind the experimentally obtained tendencies is widely influenced by factors such as process conditions (i.e. growth temperature and/or pressure) and the carbon coverage at the grown surface, especially on C-face.

Download or read book Homo pitaxie du Sic 4H partir de diff rents pr curseurs written by Corinne Sartel and published by . This book was released on 2003 with total page 221 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Grâce à ses propriétés intrinsèques, le carbure de silicium permet de réaliser des dispositifs pour la microélectronique de puissance pouvant fonctionner en milieux hostiles qu'il est impossible d'obtenir à partir de la filière silicium. Nous avons réalisé des couches de SiC de bonne qualité, d'épaisseur et de dopage bien contrôlés. Les précurseurs employés pour l'homoépitaxie du SiC-4H par CVD sont le mélange classique silane/propane et pour la première fois le mélange hexaméthyldisilane/propane. Différents paramètres de croissance influençant la morphologie de surface des couches épitaxiées, leurs propriétés optiques et électriques ont été étudiées. La comparaison des deux systèmes de précurseurs montre que l'hexamethyldisilane est un bon candidat pour remplacer le silane. Enfin nous avons étudié l'incorporation de l'aluminium dans les couches élaborées, à partir du triméthylaluminium avec les deux systèmes de précurseurs afin de maîtriser le dopage p du carbure de silicium

Download or read book Formation et caract risation de jonctions PN dans du SiC 4H par implantation ionique et recuit laser written by Christian Dutto and published by . This book was released on 2003 with total page 199 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude porte sur le dopage du carbure de silicium SiC-4H par implantation ionique et recuit laser. L'élaboration de diodes Schottky de type n, très adaptée au SiC, et l'amélioration de leur tenue en tension requièrent de fabriquer de façon reproductible un anneau de garde périphérique de type p autour de la zone active.Dans un premier chapitre, les atouts, propriétés et applications usuelles du SiC sont introduites. Dans une deuxième partie nous décrivons les mécanismes physiques de l'implantation et de l'analyse RBS. Les seuils d'amorphisation et énergies de déplacement effectives du 4H suite à une implantation d'aluminium à 300 K sont présentés. L'activation des dopants et du gel des porteurs ainsi qu'un bilan des résultats obtenus par recuit conventionnel sont abordés. L'interaction laser-matière et le modèle thermique font l'objet d'un troisième chapitre. La modélisation numérique de l'échauffement laser du SiC amorphe et cristallin et les résultats obtenus sont confrontés aux données expérimentales publiées sur le sujet. Enfin, les propriétés physiques (qualité cristalline, rugosité et stoechiométrie de surface) et électriques (résistivités) des couches irradiées sont détaillées. L'analyse des résultats nous ont permis d'étudier un lot électrique SiC mettant en jeu le procédé laser. Les caractéristiques I-V-T et les tenues en tension de diodes bipolaires MESA sont présentées. L'influence des paramètres technologiques et les perspectives d'optimisation du procédé de dopage laser sont discutées.

Download or read book Wafer Bonding written by Marin Alexe and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 2004-05-14 with total page 524 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: During the past decade direct wafer bonding has developed into a mature materials integration technology. This book presents state-of-the-art reviews of the most important applications of wafer bonding written by experts from industry and academia. The topics include bonding-based fabrication methods of silicon-on-insulator, photonic crystals, VCSELs, SiGe-based FETs, MEMS together with hybrid integration and laser lift-off. The non-specialist will learn about the basics of wafer bonding and its various application areas, while the researcher in the field will find up-to-date information about this fast-moving area, including relevant patent information.

Download or read book Power Electronics Semiconductor Devices written by Robert Perret and published by John Wiley & Sons. This book was released on 2013-03-01 with total page 381 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This book relates the recent developments in several key electrical engineering R&D labs, concentrating on power electronics switches and their use. The first sections deal with key power electronics technologies, MOSFETs and IGBTs, including series and parallel associations. The next section examines silicon carbide and its potentiality for power electronics applications and its present limitations. Then, a dedicated section presents the capacitors, key passive components in power electronics, followed by a modeling method allowing the stray inductances computation, necessary for the precise simulation of switching waveforms. Thermal behavior associated with power switches follows, and the last part proposes some interesting prospectives associated to Power Electronics integration.

Download or read book Ceramic Materials written by Philippe Boch and published by John Wiley & Sons. This book was released on 2010-01-05 with total page 593 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This book is primarily an introduction to the vast family of ceramic materials. The first part is devoted to the basics of ceramics and processes: raw materials, powders synthesis, shaping and sintering. It discusses traditional ceramics as well as “technical” ceramics – both oxide and non-oxide – which have multiple developments. The second part focuses on properties and applications, and discusses both structural and functional ceramics, including bioceramics. The fields of abrasion, cutting and tribology illustrate the importance of mechanical properties. It also deals with the questions/answers of a ceramicist regarding electronuclear technology. As chemistry is an essential discipline for ceramicists, the book shows, in particular, what soft chemistry can contribute as a result of sol-gel methods.

Download or read book Rapid Thermal Processing of Semiconductors written by Victor E. Borisenko and published by Boom Koninklijke Uitgevers. This book was released on 1997-05-31 with total page 384 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Rapid thermal processing has contributed to the development of single wafer cluster processing tools and other innovations in integrated circuit manufacturing environments. Borisenko and Hesketh review theoretical and experimental progress in the field, discussing a wide range of materials, processes, and conditions. They thoroughly cover the work of international investigators in the field.

Download or read book Rapid Thermal Processing written by Richard B. Fair and published by Academic Press. This book was released on 2012-12-02 with total page 441 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This is the first definitive book on rapid thermal processing (RTP), an essential namufacturing technology for single-wafer processing in highly controlled environments. Written and edited by nine experts in the field, this book covers a range of topics for academics and engineers alike, moving from basic theory to advanced technology for wafer manufacturing. The book also provides new information on the suitability or RTP for thin film deposition, junction formation, silicides, epitaxy, and in situ processing. Complete discussions on equipment designs and comparisons between RTP and other processing approaches also make this book useful for supplemental information on silicon processing, VLSI processing, and integrated circuit engineering.

Download or read book Positron Annihilation in Semiconductors written by Reinhard Krause-Rehberg and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 1999 with total page 408 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This comprehensive book reports on recent investigations of lattice imperfections in semiconductors by means of positron annihilation. It reviews positron techniques, and describes the application of these techniques to various kinds of defects, such as vacancies, impurity vacancy complexes and dislocations.

Download or read book The Physics and Chemistry of Carbides Nitrides and Borides written by R. Freer and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 2012-12-06 with total page 716 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Carbides, nitrides and borides are families of related refractory materials. Traditionally they have been employed in applications associated with engineering ceramics where either high temperature strength or stability is of primary importance. In recent years there has been a growing awareness of the interesting electrical, thermal and optical properties exhibited by these materials, and the fact that many can be prepared as monolithic ceramics, single crystals and thin films. In practical terms carbides, nitrides and borides offer the prospect of a new generation of semiconductor materials, for example, which can function at very high temperatures in severe environmental conditions. However, as yet, we have only a limited understanding of the detailed physics and chemistry of the materials and how the preparation techniques influence the properties. Under the auspices of the NATO Science Committee an Advanced Research Workshop (ARW) was held on the Physics and Chemistry of Carbides, Nitrides and Borides (University of Manchester, 18-22 September, 1989) in order to assess progress to date and identify the most promising themes and materials for future research. An international group of 38 scientists considered developments in 5 main areas: The preparation of powders, monolithic ceramics, single crystals and thin films; Phase transformations, microstructure, defect structure and mass transport; Materials stability; Theoretical studies; Electrical, thermal and optical properties of bulk materials and thin films.

Download or read book Advances in Silicon Carbide Processing and Applications written by Stephen E. Saddow and published by Artech House. This book was released on 2004 with total page 236 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Learn the latest advances in SiC (Silicon Carbide) technology from the leading experts in the field with this new cutting-edge resource. The book is your single source for in-depth information on both SiC device fabrication and system-level applications. This comprehensive reference begins with an examination of how SiC is grown and how defects in SiC growth can affect working devices. Key issues in selective doping of SiC via ion implantation are covered with special focus on implant conditions and electrical activation of implants. SiC applications discussed include chemical sensors, motor-control components, high-temperature gas sensors, and high-temperature electronics. By cutting through the arcane data and jargon surrounding the hype on SiC, this book gives an honest assessment of today's SiC technology and shows you how SiC can be adopted in developing tomorrow's applications.