陰極發(fā)光設(shè)備（SEM-CL）在GaN功率電子方面的應(yīng)用

瀏覽次數(shù)：600　發(fā)布日期：2023-8-17　來(lái)源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的日益重視要求車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)電氣化，并由新動(dòng)力的使用提供支持專(zhuān)用于汽車(chē)應(yīng)用的半導(dǎo)體器件。目前的電動(dòng)汽車(chē)系統(tǒng)完全依賴(lài)于硅基材料電源，但硅功率器件正迅速接近成熟，其性能有限，這對(duì)解決所有電力推進(jìn)系統(tǒng)提出了新的要求，包括大電流(200至600 A)、高電壓(100至600 V)和低損耗功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)。此外，硅的進(jìn)一步增強(qiáng)是增量的，而花費(fèi)的成本卻越來(lái)越不合算。

圖一：樣品:GaN/Al0.25Ga0.75N/Al0.5 Ga0.5N/ Al0.8Ga0.2N/AlN/Si為GaN p型摻雜前(左)和注入Mg+后(右)的拋光截面。

與現(xiàn)在的系統(tǒng)相比，下一代電動(dòng)汽車(chē)需要改變游戲規(guī)則:電源需體現(xiàn)出更高效率和差異化的系統(tǒng)級(jí)優(yōu)勢(shì)。因此，新電子需要材料和器件結(jié)構(gòu)。氮化鎵(GaN)開(kāi)關(guān)預(yù)計(jì)具有100x優(yōu)于硅基器件的性能優(yōu)勢(shì)，由于其優(yōu)異的材料性能，如：高電子遷移率，高擊穿場(chǎng)，高電子速度。GaN外延生長(zhǎng)的最新進(jìn)展技術(shù)允許制造GaN-on-Si高品質(zhì)、低成本、大晶圓尺寸的晶圓。

由于其與大批量硅晶圓廠的兼容性，GaN-on-Si技術(shù)平臺(tái)可以大規(guī)模生產(chǎn)體積大且性能優(yōu)越的硅晶圓而減小成本，使這項(xiàng)技術(shù)真正改變了游戲規(guī)則并用于汽車(chē)領(lǐng)域。陰極發(fā)光是其中半導(dǎo)體物理中使用的關(guān)鍵技術(shù)。它能夠提供III-V薄膜材料的空間表征分辨率從而開(kāi)辟出廣闊的研究領(lǐng)域。

Attolight CL系統(tǒng)，由于它的創(chuàng)新配置，可以應(yīng)用在以上半導(dǎo)體物理研究中并提供以下優(yōu)勢(shì):1、高視場(chǎng)，可量化穿線位錯(cuò)缺陷(TDD)的表面缺陷映射。2、高光譜制圖與采集速度兼容良好的空間分辨率，導(dǎo)致完整的結(jié)構(gòu)表征在拋光截面上。3、高度穩(wěn)定的冷凍階段允許高分辨率測(cè)量在10k時(shí)給出缺陷的空間分布信息例如，監(jiān)測(cè)材料摻雜。

圖二：在同一植入樣品上獲得SIMS剖面。CL檢測(cè)到的缺陷區(qū)域深度與SIMS剖面檢測(cè)到的深度相匹配。

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標(biāo)簽：陰極熒光陰極發(fā)光 SEM-CL

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