Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Industrial materials >> bahan nano

Karakterisasi dan Fabrikasi CFM-JTE untuk Perangkat Daya 4H-SiC dengan Perlindungan Efisiensi Tinggi dan Jendela Toleransi Dosis JTE yang Ditingkatkan

Abstrak

Penyearah PiN 13.5 kV 4H-SiC PiN dengan area aktif yang cukup besar sebesar 0,1 cm 2 dibuat dalam makalah ini. Perpanjangan pemutusan sambungan termodulasi medan muatan (CFM-JTE) telah diusulkan untuk memenuhi persyaratan tegangan balik ultra-tinggi, yang memperbesar jendela toleransi dosis JTE, menjadikannya sekitar 2,8 kali lipat dari JTE dua zona konvensional. Selain itu, CFM-JTE dapat diimplementasikan melalui proses JTE dua zona konvensional. Arus maju terukur hingga 100 A @ V B = 5.2 V tanpa adanya teknologi peningkatan masa pakai operator. Struktur CFM-JTE mencapai 96% dari tegangan tembus teoritis dari sambungan bidang paralel dengan luas terminal yang relatif kecil 400 μm, yang berkontribusi untuk mencapai angka keunggulan Baliga sebesar 58,8 GW/cm 2 .

Pengantar

Silikon karbida telah menjadi pilihan baru untuk meningkatkan aplikasi daya karena karakteristik tegangan yang lebih tinggi yang beroperasi pada lapisan aktif yang lebih tipis, kepadatan daya yang diperpanjang, peralihan frekuensi yang lebih tinggi, pembuangan panas yang lebih baik, ukuran sistem yang lebih kecil, dan biaya sistem yang lebih rendah [1, 2]. Dalam beberapa tahun terakhir, penyearah SiC komersial dan MOSFET telah diberi peringkat 1,2–1,7 kV. Namun, di bidang aplikasi representatif seperti jaringan pintar, kendaraan listrik, catu daya pulsa, dan catu daya solid-state tegangan ultra tinggi, ada peningkatan permintaan untuk kemampuan pemblokiran lebih dari 10 kV dan kemampuan arus maju lebih dari 1000 A cm −2 .

Hingga saat ini, tantangan utama yang dihadapi oleh perangkat elektronik daya SiC 10 kV dan level yang lebih tinggi berfokus pada kinerja teknologi pemutusan sambungan, penyederhanaan proses fabrikasi, lapisan epitaksi tebal berkualitas tinggi, dan pengurangan cacat permukaan. Untuk perangkat SiC tegangan ultra-tinggi, panjang struktur terminal sebagian besar 6-8 kali ketebalan epitaxial [3], yang sangat mengurangi tingkat pemanfaatan wafer dan dengan demikian meningkatkan biaya untuk fabrikasi. Penyearah 4H-SiC PiN telah menjadi kandidat yang paling cocok untuk aplikasi tegangan ultra-tinggi sebagai hasil dari efek modulasi konduktivitas. Untuk struktur cincin pembatas medan (FLR), desain optimasi yang tepat dapat diperoleh melalui perhitungan analitik [4], sedangkan fotolitografi saat ini tidak dapat mencapai ruang dan lebar cincin yang akurat. Terminal cincin pembatas medan baru untuk perangkat SiC 10 kV telah diterapkan untuk memiliki efisiensi perlindungan terbalik yang tinggi [5, 6], tetapi area terminalnya melebihi 700 μm, yang mengakibatkan konsumsi tambahan wafer SiC. Perpanjangan pemutusan sambungan (JTE) adalah struktur perlindungan terminal efisiensi tinggi lainnya yang sering digunakan, tetapi efisiensinya sangat sensitif terhadap dosis JTE. Untuk tingkat tegangan ultra-tinggi, MZ-JTE dan CD-JTE [7] digunakan untuk memodulasi medan listrik secara kritis dan memerlukan kondisi dan waktu implantasi ion yang ketat, yang pada gilirannya meningkatkan kompleksitas dan biaya pembuatan. Untuk meningkatkan kemampuan konduksi, penelitian tentang karakteristik tinggi penghalang antara logam yang beragam dan SiC telah dilakukan [8, 9]. Biasanya, film Ti/Al setebal 50-100 nm dibentuk untuk kontak ohmik anoda dan film Ni untuk kontak ohmik katoda. Selain itu, skala area aktif penyearah 4H-SiC akan sangat mempengaruhi karakteristik arus maju. Ditemukan bahwa pada lapisan epitaksial tipe 4H-SiC N, Z 1/2 tengah (E C —0,65 eV), tingkat akseptor karbon monovacancy, terutama mempengaruhi masa pakai pembawa [10]. Implantasi ion aluminium akan menghasilkan konsentrasi besar tingkat dalam yang besar yang melibatkan Z 1/2 pusat di perifer mesa dan daerah terminasi persimpangan [11], menghasilkan penurunan masa pakai pembawa. Oleh karena itu, penyearah 4H-SiC dengan area aktif yang besar (> 9 mm 2 ) diperlukan dalam desain dan manufaktur untuk dampak berkurangnya masa pakai pembawa di wilayah periferal mesa dan wilayah terminasi relatif dapat diabaikan.

Dalam makalah ini, penyearah 4H-SiC CFM-JTE PiN dibuat pada lapisan epitaksial 100 m 5 × 10 14 cm −3 dan mencapai kapasitas pemblokiran yang cukup besar sebesar 13,5 kV dalam keadaan mati dan arus maju 100A @ V B = 5.2 V dalam keadaan aktif. Resistansi diferensial dari penyearah CFM-JTE PiN diukur sebesar 3,1 mΩ cm 2 pada suhu kamar. CFM-JTE memperoleh 96% dari tegangan tembus teoretis melalui konsep dan analisis modulasi medan muatan, yang secara menguntungkan memperluas jendela toleransi dosis implantasi dan menghasilkan panjang penghentian 400 μm yang dapat diterima.

Metode

Analisis Struktur Perangkat

Desain, optimasi dan analisis dijalankan oleh Silvaco-TCAD. Gambar 1 menunjukkan skema struktur 4H-SiC PiN dengan terminasi, yang melibatkan:(a) charge-field-modulated (CFM-JTE), (b) out-ring-assisted JTE (ORA-JTE), dan (c) JTE dua zona (TZ-JTE). Dalam keadaan pemblokiran, laju ionisasi tumbukan lubang elektron berhubungan erat dengan kuat medan listrik. Konsep modulasi medan listrik muatan E q (r ) diusulkan untuk mengungkapkan mekanisme modulasi CFM-JTE melalui metode superposisi vektor medan listrik terminal yang disebabkan oleh medan listrik muatan E q (r ) pada Gbr. 1a. CFM-JTE terdiri dari wilayah JTE1, wilayah JTE2 dan tiga kelompok cincin. Beberapa cincin secara setara membagi terminal menjadi lima zona doping:R1 -R2 , R2 -R3 , R3 -R4 , R4 -R5 dan R5 -R6 , di mana biaya efektif Q 1 , T 2 , T 3 , T 4 dan Q 5 diperkenalkan, masing-masing. Berdasarkan dekomposisi dan superposisi vektor medan listrik di x dan y koordinat, medan listrik keseluruhan terletak di R i titik yang disebabkan oleh medan potensial yang diterapkan E p (r ) dan medan listrik muatan E Qi (r ) dihasilkan oleh setiap Q i dapat dinyatakan secara analitis dalam x dan y arah, seperti yang diberikan dalam Persamaan. (1) dan (2), masing-masing.

$$E_{Ri, x} =E_{px} + \mathop \sum \limits_{j =1}^{i - 1} E_{Qjx} - \mathop \sum \limits_{j =i}^{5 } E_{Qjx}$$ (1) $$E_{Ri,y} =E_{py} + \mathop \sum \limits_{j =1}^{i - 1} E_{Qjy} + \mathop \sum \limits_{j =i}^{5} E_{Qjy}$$ (2)

Bagian skema penyearah 4H-SiC PiN dengan a CFM-JTE, b ORA-JTE, c TZ-JTE konvensional

Dalam keadaan tidak aktif, daerah penipisan dengan doping rendah berkontraksi sebelum waktunya dan dibatalkan di daerah terminasi karena efek kelengkungan di sambungan utama PiN. Jadi, bidang potensial yang diterapkan E p (r ) sepenuhnya terkonsentrasi di pinggiran persimpangan utama. Keberadaan Q i mempromosikan penipisan sepanjang CFM-JTE ke lapisan epitaxial terluar. Kekuatan medan listrik muatan E Qi dikaitkan dengan jumlah Q i . Penurunan Q i sepanjang tepi luar terminal secara efektif mencapai modulasi medan listrik di wilayah terminal. Akibatnya, melalui mekanisme dan efek modulasi medan listrik muatan, CFM-JTE tersedia mengatasi kekurangan koefisien difusi rendah SiC untuk membentuk efek doping lateral yang bervariasi (VLD), yang merupakan teknologi perlindungan terminal persimpangan yang sangat efektif, kuat dan matang. untuk perangkat Si [12, 13]. Lebar cincin (w r ) masing-masing grup dikurangi menjadi 15 μm, 12 m, dan 9 μm. Ruang setiap cincin sama dengan nilai yang sama yaitu 5 m. Panjang dan dosis wilayah JTE1 dan wilayah JTE2 keduanya pada rasio tetap 3:2. Parameter rinci dari penyearah yang diusulkan diberikan pada Tabel 1.

Simulasi dan Pengoptimalan

Untuk mengurangi penyimpangan yang disebabkan oleh sensitivitas struktur perangkat dan konsentrasi doping, konfigurasi pemrosesan Athena diterapkan. Konsentrasi doping CFM-JTE dibentuk melalui beberapa langkah simulasi proses implantasi aluminium. Total kedalaman doping mencapai hampir 1 μm.

Gambar 2 menunjukkan kapasitas pemblokiran dan toleransi terhadap dosis implantasi CFM-JTE, ORA-JTE, dan TZ-JTE konvensional. Empat struktur terminasi berbagi nilai panjang tetap L = 400 μm untuk membandingkan efisiensinya. Panjang dan dosis JTE1 dan JTE2 ditetapkan dengan perbandingan 3:2. Simulasi dilakukan pada struktur 2-D, dan kriteria penilaian kerusakannya adalah arus bocor balik mencapai 1 × 10 –9 A. Garis hitam solid mewakili teori BV yang dihitung sebagai 14,1 kV menurut [10, 14], dan garis putus-putus abu-abu menunjukkan 12 kV. Margin desain 20% diterapkan pada target 10 kV dengan mempertimbangkan toleransi proses dan deviasi simulasi. Pada TZ-JTE konvensional, tegangan tembus cukup sensitif terhadap dosis implantasi dan mencapai lebih dari 12 kV hanya jika dosisnya bervariasi antara 0,98 dan 1,14 × 10 13 cm −2 . Sensitivitas ORA-JTE terhadap konsentrasi injeksi JTE berkurang, dan jendela toleransi yang lebih luas sebesar 0,97–1,28 × 10 13 cm −2 diperoleh untuk mempertahankan tegangan target di atas 12 kV. CFM-JTE memiliki toleransi terluas dari jendela dosis implantasi dalam kisaran 0,86–1,30 × 10 13 cm −2 , yaitu sekitar 2,8 kali lipat dari TZ-JTE konvensional dan 1,4 kali lipat dari ORA-JTE. Dengan demikian, CFM-JTE menunjukkan ketahanan yang lebih baik untuk variasi proses.

Perbandingan kapasitas breakdown ke jendela dosis JTE untuk penyearah 4H-SiC PiN dengan CFM-JTE, ORA-JTE dan TZ-JTE konvensional

Gambar 3 menunjukkan perbandingan distribusi medan listrik permukaan dan intensitas CFM-JTE, ORA-JTE, dan TZ-JTE dalam keadaan pemblokiran. Medan listrik puncak terutama terkonsentrasi di persimpangan utama dan pinggiran terminal. CFM-JTE tersedia meratakan distribusi medan listrik dan meningkatkan kekuatan medan listrik di sepanjang terminal, yang pada akhirnya meningkatkan kapasitas pemblokiran secara efisien.

Distribusi dan intensitas medan listrik permukaan terbalik di CFM-JTE, ORA-JTE dan TZ-JTE konvensional

Untuk memahami mekanisme medan listrik muatan modulasi CFM-JTE, distribusi medan listrik tembus melintasi garis potong AA' pada Gambar 1a dengan dosis implantasi JTE1 yang berbeda diplot pada Gambar 4. Keberadaan Q i , terutama Q . yang sangat didoping 1 zona di sebelah persimpangan utama, sangat mengurangi konsentrasi garis medan listrik di sudut etsa mesa. Q 5 zona diatur untuk mengurangi kepadatan medan listrik di R5 titik pada Gambar. 1a. Hasilnya menunjukkan bahwa keseragaman distribusi medan listrik dapat ditingkatkan secara efektif melalui modulasi medan listrik muatan E Qi (r ) di terminal. Dengan demikian, kemampuan tegangan pemblokiran dan keandalan perangkat dapat ditingkatkan.

Distribusi medan listrik permukaan dalam kerusakan sesuai dengan dosis implantasi JTE1 yang berbeda

Ukuran area terminal mempengaruhi efisiensi pemanfaatan chip secara langsung. Dalam keadaan pemblokiran, medan potensial yang diterapkan dikelompokkan di sekitar tepi persimpangan utama. Wilayah JTE1 di dekat persimpangan utama perlu memasukkan lebih banyak muatan untuk meningkatkan efek modulasi medan muatan (E q ). Jadi, L 1 perlu diatur lebih lama dari L 2 . Ketika rasio L 1 ke L 2 ditetapkan pada 3:2, kapasitas pemblokiran dengan panjang yang berbeda L di terminal dianalisis secara komparatif pada Gambar. 5.

Memblokir kapasitas dengan panjang terminal berbeda

Distribusi medan listrik yang sesuai ditampilkan pada Gambar. 6. Area skala besar CFM-JTE kondusif untuk meningkatkan muatan yang diperlukan Q i dan memberikan permainan penuh pada efek modulasi E Qi (r ), sehingga mendapatkan jendela toleransi dosis implantasi (TW) yang lebih besar. Ketika panjang CFM-JTE L ditetapkan sebagai 300 μm, 350 μm, 400 μm, dan 450 μm, rentang TW meningkat secara berurutan, sesuai dengan 3 × 10 12 cm −2 , 3.2 × 10 12 cm −2 , 4.4 × 10 12 cm −2 dan 4,7 × 10 12 cm −2 dalam jangkauan dengan syarat bahwa BV lebih dari 12 kV. Lebih tepat untuk memilih panjang terminal L 400 μm dalam pekerjaan ini berdasarkan pertukaran ukuran terminal, jendela toleransi dosis JTE, modulasi medan listrik terminal, dan kemampuan tegangan tembus.

Distribusi medan listrik permukaan dalam kerusakan sesuai dengan panjang terminal yang berbeda

Keberadaan keadaan permukaan harus dipertimbangkan dalam fabrikasi sebenarnya dari penyearah 4H-SiC PiN. Keadaan permukaan ini berasal dari lubang yang terperangkap dalam keadaan antarmuka yang dalam, muatan oksida tetap P-SiC (termasuk P ++ lapisan dan wilayah P-JTE)/SiO2 antarmuka dan proses implementasi [15,16,17,18]. Untuk pemutusan CFM-JTE, modulasi medan listrik pada antarmuka S 1 dan S 2 dengan muatan positif antarmuka (Q itu ), biaya efektif (Q j ) dan potensial yang diterapkan dalam arah vertikal dianalisis pada Gambar. 7.

Modulasi medan listrik di S 1 dan S 2 dengan muatan positif antarmuka (Q itu ), biaya efektif (Q j ) dan potensi yang diterapkan

Muatan antarmuka positif (Q itu ) menghasilkan medan muatan yang berlawanan (E Kuantitas ) dibandingkan dengan bidang potensial yang diterapkan (E py ), membantu mengurangi kekuatan medan listrik ke arah antarmuka vertikal. Gambar 8 menunjukkan distribusi medan listrik dalam SiO2 /SiC antarmuka S 1 dalam kondisi Q different yang berbeda itu .

Distribusi medan listrik dalam SiO2 /SiC antarmuka dengan Q different yang berbeda itu

Dalam hal analisis modulasi medan muatan pada antarmuka S 2 , E Kuantitas berlawanan dengan arah vektor E py dan E Qjy . Keberadaan Q itu membantu mengurangi medan listrik di S 2. Mempertimbangkan keberadaan biaya antarmuka (Q itu ), muatan efektif ionisasi yang lebih besar Q j diperlukan untuk melawan intensitas medan listrik yang dihasilkan oleh Q itu . Akibatnya, ketika jumlah Q itu meningkat, konsentrasi dosis implantasi JTE yang optimal harus ditingkatkan secara bersamaan untuk mempertahankan kemampuan pemblokiran yang sama. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 9, BV–Dosis secara keseluruhan kurva bergeser ke arah naik dengan peningkatan Q itu .

Perbandingan pengaruh terhadap kapasitas pemblokiran oleh biaya antarmuka di penyearah 4H-SiC PiN

Hasil dan Diskusi

Penyearah CFM-JTE 4H-SiC PiN yang diusulkan telah diproduksi dalam wafer tipe-N 4-inci dengan 4° off-axis (0001). Wafer ditanam melalui epitaksi dengan empat lapisan (N + , T , P + , P ++ ) sesuai dengan konsentrasi 1 × 10 18 cm −3 , 5 × 10 14 cm −3 , 1 × 10 18 cm −3 dan 5 × 10 19 cm −3 . Alur proses utama dari fabrikasi CFM-JTE ditampilkan pada Gambar. 10. P ++ lapisan tumbuh melalui epitaksi untuk mendapatkan seragam dan sangat doping untuk mempromosikan kualitas kontak ohmik antara SiC dan logam anoda. Struktur etsa mesa dibentuk di fasilitas ICP-RIE melalui topeng etsa mesa. Gas etsa terutama terdiri dari SF6 dan oksigen. Implantasi ion Al ganda diimplementasikan pada energi maksimum 500 keV untuk membentuk struktur CFM-JTE. Implantasi ion Al dua langkah diterapkan untuk membentuk lima zona doping yang semakin berkurang. JTE1 dan R2 -R3 zona terbentuk melalui topeng implantasi pertama. JTE2, R1 -R2 , R3 -R4 , R4 -R5 dan R5 -R6 daerah dikonfigurasi secara bersamaan oleh implantasi ion Al melalui topeng implantasi kedua. Seperti diketahui semua, tingkat aktivasi ion dalam silikon karbida tidak tinggi setelah ditanamkan dengan ion berenergi tinggi, disertai dengan kerusakan kisi yang parah. Untuk memperbaiki situasi yang tidak diinginkan di atas, implantasi ion aluminium dilakukan pada suhu 500 °C melalui masker oksida. Anil pasca-implantasi telah dilakukan di argon ambient pada suhu 1800 °C selama 10 menit dengan tutup karbon untuk lebih merenovasi kerusakan yang disebabkan oleh implantasi ion energi tinggi dan meningkatkan akurasi konsentrasi doping dengan meningkatkan ion efektif tingkat aktivasi. Kontak ohmik SiC tipe-P dibentuk menggunakan Al/Ti. Proses RTA secara konsisten dilakukan dan diperiksa selama dua menit dalam lingkungan gas nitrogen inert pada suhu 1000 °C. Lapisan pasif berkualitas tinggi (SiO2 lapisan, Si3 N4 film dan lapisan polimida tebal) diendapkan untuk mencegah kebocoran permukaan dan menghindari percikan di udara [5]. Penyearah CFM-JTE PiN mencakup area aktif hingga 0,1 cm 2 . Proses fabrikasi konsisten dengan penyearah dua zona JTE 4H-SiC PiN konvensional, tanpa masker tambahan atau langkah proses, yang sangat kondusif untuk mengurangi kerumitan dan biaya manufaktur.

Alur proses CFM-JTE

Karakteristik maju dari penyearah CFM-JTE PiN yang diproduksi diuji pada wafer menggunakan instrumen Curve Tracer CS-3200. Penyearah CFM-JTE PiN yang dibuat menunjukkan kapasitas besar konduksi arus maju tanpa teknologi peningkatan masa pakai pembawa. Arus maju diukur hingga 100 A sesuai dengan tegangan maju 5,2 V, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 11. Resistansi-on diferensial dari penyearah yang diusulkan diukur sebagai 3,1 mΩ cm 2 pada suhu kamar, sesuai dengan tegangan maju 3,6 V. Karakteristik konduksi maju pada suhu yang berbeda juga diilustrasikan pada inset Gambar. 11. I–V kurva menunjukkan kekhasan koefisien suhu negatif. Ini karena saat suhu naik, mobilitas material berkurang, sementara celah pita yang lebih sempit dari material SiC mengurangi potensi sambungan P-N, dan masa pakai pembawa wilayah drift meluas dengan peningkatan suhu, sehingga menyebabkan peningkatan kerapatan arus. Tegangan nyala terukur ditentukan pada rapat arus maju 10 A·cm −2 . Secara bertahap berkurang dari 3,14 menjadi 3,04 V saat suhu sekitar naik dari 25 menjadi 150 °C. Pergeseran maksimum tegangan pengaktifan maju telah terhenti pada kisaran 3%, sesuai dengan nilai 0,1 V, yang menunjukkan stabilitas suhu yang jauh lebih baik daripada Si PiN.

Maju I–V kurva penyearah CFM-JTE PiN dan karakteristik pada lingkungan suhu yang beragam di inset

Penyearah 4H-SiC PiN dengan CFM-JTE, ORA-JTE serta TZ-JTE konvensional dibuat pada wafer 4 inci, dan efek perlindungan terminalnya ditunjukkan pada Gambar. 12. Pengukuran tegangan tembus terbalik dilakukan dan direndam dalam minyak Fluorinert untuk menghindari busur di udara. Dalam pengukuran eksperimental dengan JTE1 dosis 1,2 × 10 13 cm −2 , penyearah PiN dengan ORA-JTE dan TZ-JTE konvensional memperoleh kapasitas pemblokiran masing-masing 12,5 kV dan 9,6 kV, dengan panjang terminal yang sama 400 μm.

Karakteristik kerusakan dari penyearah 4H-SiC PiN yang dibuat. a Diukur BV dari CFM-JTE, ORA-JTE dan TZ-JTE. b Mengukur BV dari CFM-JTE dengan dosis implantasi yang berbeda. Tanda solid adalah nilai eksperimental

Sampel multi-batch penyearah CFM-JTE PiN dapat berulang kali memperoleh tegangan tembus 13,5 kV pada arus bocor 10 A. Tegangan pemblokiran eksperimental mencapai hingga 96% dari nilai kerusakan teoretis, yang menunjukkan bahwa CFM-JTE memiliki efisiensi perlindungan terminal yang lebih tinggi. Tegangan ketahanan lebih dari 130 V/μm telah dicapai pada lapisan drift 100 μm pada penyearah 4H-SiC PiN. Sosok jasa Baliga (BFOM = BV 2 /R on,sp ) mencapai 58,8 GW/cm 2 pada suhu kamar. CFM-JTE PiN dengan dosis implantasi JTE1 yang berbeda telah diproduksi. Nilai eksperimental dan simulasi tegangan tembus digambarkan pada Gambar. 12b. Nilai eksperimental sesuai dengan tren simulasi dan mengkonfirmasi bahwa struktur CFM-JTE dapat memperluas jendela toleransi dosis JTE secara efektif. Tabel 2 membandingkan karakteristik penyearah 4H-SiC tegangan ultra-tinggi yang baru-baru ini dilaporkan. Penyearah CFM-JTE 4H-SiC yang dibuat dalam karya ini menunjukkan kinerja yang sangat baik dalam aspek kapasitas pemblokiran tegangan ultra-tinggi, kapasitas konduksi arus maju ultra-tinggi, dan efisiensi penghentian tinggi.

Kesimpulan

Dalam pekerjaan ini, penyearah 4H-SiC CFM-JTE PiN telah berhasil dirancang dan dibuat. Tegangan tembus eksperimental dari CFM-JTE PiN adalah 13,5 kV sesuai dengan 96% dari nilai pemblokiran teoretis. CFM-JTE menunjukkan efisiensi perlindungan terminal yang jauh lebih baik dibandingkan dengan ORA-JTE (BV = 12,5 kV, dengan efisiensi perlindungan hingga 88%) dan TZ-JTE konvensional (BV = 9,6 kV, dengan efisiensi perlindungan hingga 68% ). Penyearah CFM-JTE PiN memperoleh arus maju yang besar sebesar 100 A @ V B =5,2 V tanpa menggunakan teknologi peningkatan masa pakai operator dan menunjukkan kemajuan yang stabil I–V karakteristik pada berbagai suhu. Angka merit Baliga untuk penyearah CFM-JTE PiN mencapai 58,8 GW/cm 2 pada suhu kamar. Toleransi jendela dosis implantasi untuk CFM-JTE diperbesar berdasarkan modulasi medan listrik muatan, yang kira-kira 2,8 kali lipat dari TZ-JTE konvensional dan 1,4 kali ORA-JTE, menunjukkan ketahanan yang jauh lebih baik untuk variasi proses. Selain itu, proses manufaktur untuk CFM-JTE konsisten dengan proses TZ JTE konvensional tanpa menambah jumlah proses atau masker yang sangat rumit, yang menunjukkan bahwa CFM-JTE optimal untuk aplikasi berdaya ultra tinggi dengan efisiensi terminal yang memuaskan dan toleransi proses.

Ketersediaan data dan materi

Semua data tersedia tanpa batasan.

Singkatan

SiC:

Silikon karbida

JTE:

Ekstensi penghentian persimpangan

CFM:

Bidang muatan termodulasi

TZ-JTE:

Perpanjangan terminasi persimpangan dua zona

FLR:

Cincin pembatas bidang

MZ-JTE:

Ekstensi pemutusan persimpangan beberapa zona

CD-JTE:

Perpanjangan penghentian sambungan yang didoping balik

Ti:

Titanium

Al:

Aluminium

E c :

Pita konduksi energi

V F :

Tegangan maju

ORA-JTE:

Perpanjangan pemutusan sambungan berbantuan lingkar luar

E q :

Muatan medan listrik

E p :

Bidang potensial yang diterapkan

T i :

Tagihan efektif

VLD:

Doping lateral yang bervariasi

dengan r :

Lebar cincin

2D:

Dua dimensi

BV:

Tegangan rusak

TW:

Jendela toleransi

T itu :

Biaya antarmuka

T j :

Muatan efektif ionisasi

RTA:

Anil termal cepat

R on,sp :

Resistensi spesifik

BFOM:

Sosok jasa Baliga


bahan nano

  1. Pertimbangan Desain Perlindungan, Kontrol, dan Penginderaan Sirkuit untuk Aplikasi Keamanan Rumah Pintar
  2. Fabrikasi dan Karakterisasi Dukungan Katalis Anodik Karbon Tio2 Komposit Baru untuk Sel Bahan Bakar Metanol Langsung melalui Metode Electrospinning
  3. Fabrikasi, Karakterisasi, dan Aktivitas Biologis Sistem Pengiriman Nano Avermectin dengan Ukuran Partikel Berbeda
  4. Fabrikasi, Karakterisasi, dan Sitotoksisitas dari Cangkang Kerang Emas Terkonjugasi Berbentuk Bulat Berasal Kalsium Karbonat Nanopartikel untuk Aplikasi Biomedis
  5. Kinerja Penyerapan Gelombang Elektromagnetik Fabrikasi dan Efisiensi Tinggi dari CoFe/C Core–Shell Structured Nanocomposites
  6. Fabrikasi dan Karakterisasi ZnO Nano-Clips dengan Proses Mediasi Poliol
  7. Sintesis dan Karakterisasi Hierarki Zeolit ​​ZSM-5 dengan Mesoporositas dan Sifat Katalitik yang Sangat Baik
  8. Litografi Difraksi Berbasis Topeng Satu Langkah untuk Pembuatan Struktur Tersuspensi 3D
  9. Perangkat Baru Memodulasi Cahaya Tampak dengan Jejak Terkecil dan Konsumsi Daya Terendah
  10. Pendekatan Keamanan Gas dan Api untuk Industri Pembangkit Listrik