权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

炭化珪素接合型電界効果トランジスタによる相補型論理とアナログ回路の高温動作実証

使用碳化硅结场效应晶体管演示互补逻辑和模拟电路的高温运行

基本信息

批准号：
22KJ2013
负责人：
金祺民
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2013/
关键词：
炭化珪素高温動作デバイス半絶縁性基板補償欠陥

项目摘要

炭化珪素(SiC)pチャネル接合型電界効果トランジスタ(JFET)およびnチャネルJFETを組み合わせたSiC相補型JFET(CJFET)は、酸化膜をデバイス構造に使用しておらず、相補型動作により静的消費電力の低減が可能になるため、高温動作集積回路の作製に適している。また、高純度半絶縁性(HPSI)SiC基板は高い抵抗率を有し、n型、p型イオン注入層を容易に形成できることから、高温動作集積回路用基板として有望である。過去にHPSI SiC基板上にpチャネルJFETおよびnチャネルJFETが作製され、400℃の高温動作が報告されている。デバイス作製の観点から、HPSI SiC基板上イオン注入層の補償欠陥密度などの電気的性質に関する知見が求められるが、報告例は僅少で十分に理解されていない。HPSI SiC基板上イオン注入層は、基板由来の真性点欠陥およびイオン注入誘起欠陥を多量に含む。熱酸化処理によりこれらの点欠陥が減少し、補償欠陥密度が低減する可能性はあるが、実験による定量報告は現状ない。当該年度では、HPSI SiC基板上に2×10^16 cm^(－3)から1×10^17 cm^(－3)の注入原子密度を有するP、Alイオン注入層を形成し、Hall効果測定を行い、測定結果に対して電荷中性条件式に基づいた解析を行い、P、Alイオン注入層の補償欠陥密度を抽出した。その結果、熱酸化処理により、P、Alイオン注入層の補償欠陥密度はそれぞれ約0.5×10^15 cm^－3から4×10^15 cm^(－3)、1×10^16 cm^(－3)低減したことがわかった。実験的に初めて定量評価した本結果は、半絶縁性基板上イオン注入法により高温動作デバイスを設計・作製するにあたって、有用な知見であると言える。

SiC (SiC)p/p/ In addition, high-purity semi-insulating (HPSI)SiC substrates have high resistivity and can easily form n-type and p-type insulator injection layers. Therefore, substrates for high-temperature operating integrated circuits are expected to be developed. In the past, HPSI SiC substrates were used to produce high temperature JFET and high temperature operation at 400℃For the purpose of understanding the characteristics of the implanted layers on HPSI SiC substrates to compensate for the underdensity, there are only a few examples reported. HPSI SiC substrate on the injection layer, substrate origin of the true point of defect, injection induced defect, a large amount of content Thermal acidification treatment reduces the number of points, compensates for the density reduction, and quantifies the status quo. When the implanted atomic density of 2×10^16 cm^(-3) to 1×10^17 cm^(-3) on the HPSI SiC substrate was determined, the Hall effect was measured, and the results of the measurement were analyzed for the charge-neutral condition, and the compensated density of the implanted layer was extracted. As a result of thermal acidification treatment, the compensation deficit density of the P, Al and Al implanted layers was reduced to about 0.5×10^15 cm^-3, 4×10^15 cm^(-3) and 1×10^16 cm^(-3). The results of this quantitative evaluation are as follows: 1.