Siliziumkarbid (4H): Einkristallzüchtung, Defektcharakterisierung und Auswirkungen der Defekte auf die Eigenschaften elektronischer Bauelemente
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2002
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INHALTSVERZEICHNIS
0.
EINLEITUNG
UND
AUFBAU
DER
ARBEIT
.
1
KAPITEL
I:
GRUNDLAGEN
VON
SIC
1.
PHYSIKALISCHE
EIGENSCHAFTEN
VON
SIC
.
3
1.1
KRISTALLSTRUKTUR
VON
SIC
.
3
1.2MECHANISCHE
EIGENSCHAFTEN
VON
SIC
.
;6
1.3
ELEKTRISCHE
EIGENSCHAFTEN
VON
SIC
.
.
6
KAPITEL
II:
ZUECHTUNG
VON
4H
SIC-EINKRISTALLEN
2.
SIC-WACHSTUMSPROZESS
.
9
2.1
HISTORIE
DER
SIC-SUBLIMATIONSZUECHTUNG
.
9
2.1.1
ACHESON-VERFAHREN
.
9
2.1.2
LELY-VERFAHREN
.
10
2.1.3
MODIFIZIERTES
LELY-VERFAHREN
.
11
2.2THEORETISCHE
BESCHREIBUNG
DES
SIC-SUBLIMATIONSPROZESSES
.
13
2.2.1
THERMODYNAMISCHE
BETRACHTUNGEN
IM
SIC-SYSTEM
.
13
2.2.2
THEORETISCHE
BESCHREIBUNG
DER
SIC-SUBLIMATIONSZUECHTUNG
.
17
2.2.2.1
SUBLIMATIONSPROZESS
DES
PULVERS
.
17
2.2.2.2
STOFFTRANSPORT
DER
SPEZIES
VON
QUELLE
ZUM
KEIM
.
19
2.2.2.3
KRISTALLISATION
AN
DER
WACHSTUMSFRONT
.
22
2.3
HERSTELLUNG
VON
SIC-PULVER
ALS
QUELLMATERIAL
.
23
2.3.1
KORNGROESSENVERTEILUNG
DES
SILIZIUM-UND
KOHLENSTOFFPULVERS
.
24
2.3.2
MORPHOLOGIE
DES
KOHLENSTOFFPULVERS
.
25
2.3.3
MODIFIKATION
DES
SYNTHETISIERTEN
SIC-PULVERS
.
28
2.3.4
REINHEIT
DES
SYNTHETISIERTEN
SIC-PULVERS
.
28
2.4
FUNKTIONSWEISE
DER
INDUKTIV
BEHEIZTEN
SUBLIMATIONSZUECHTUNGSANLAGE.
30
2.4.1
PRINZIP
DER
INDUKTIV
BEHEIZTEN
SUBLIMATIONSANLAGE
.30
2.4.2
MESSUNG
DER
PROZESSPARAMETER
TEMPERATUR
UND
DRUCK
.
32
2.4.3
ABLAUF
EINES
TYPISCHEN
ZUECHTUNGSPROZESSES
.
33
2.5
MODELLIERUNG
DES
TEMPERATURFELDES
IM
ZUECHTUNGSTIEGEL
.
34
2.5.1
BERECHNUNG
DER
ELEKTROMAGNETISCHEN
FELDER
.
35
2.5.2
BERECHNUNG
DER
TEMPERATURVERTEILUNG
.
35
2.5.3
ERGEBNISSE
DER
SIMULATION
.
36
2.6
ERGEBNISSE
DES
ZUECHTUNGSPROZESSES
.
39
2.6.1
EINFLUSS
DES
GESAMTDRUCKES
AUF
DIE
DEFEKTENTSTEHUNG
.
41
2.6.2
EINFLUSS
DER
MAXIMALEN
TEMPERATUR
AUF
DIE
DEFEKTBILDUNG
.
42
2.6.3
EINFLUSS
DER
TEMPERATURGRADIENTEN
AUF
DIE
DEFEKTENTSTEHUNG
.
44
KAPITEL
III:
CHARAKTERISIERUNG
VON
SIC
3.
STRUKTURELLE
CHARAKTERISIERUNG
VON
SIC-EINKRISTALLEN
.
50
3.1
MOEGLICHKEITEN
ZUR
DEFEKTGENERATION
.
51
3.2VERWENDETE
VERFAHREN
ZUR
CHARAKTERISIERUNG
VON
4H
SIC-SCHEIBEN
.
52
3.2.1
SPANNUNGSOPTIK
.
52
3.2.2
DEFEKT-AETZEN
.
52
3.2.3
ROENTGENTOPOGRAPHIE
.
53
3.3
THEORETISCHE
ASPEKTE
DER
SYNCHROTRON
WHITE
BEAM
TOPOGRAPHIE
(SWBT)
.
53
3.4ROENTGENSTRAHL
TOPOGRAPHIE
KONTRAST
.
55
3.4.1
ORIENTIERUNGSKONTRAST
.
55
3.4.2
EXTINKTIONSKONTRAST
.
56
3.4.3
VERSETZUNGSKONTRAST
.
57
3.4.4
SPANNUNGSKONTRAST
.
58
3.4.5
DOPPELKONTRAST
BEI
TRANSMISSIONSMESSUNGEN
VON
SCHRAUBENVERSETZUNGEN.:
.
59
3.5
DURCHFUEHRUNG
DER
ROENTGENTOPOGRAPHIE
MESSUNGEN
AM
ESRF
IN
GRENOBLE
.
61
3.5.1
VORBEREITUNG
DER
PROBEN
.
61
3.5.2
GONIOMETERKOPF.
.
62
3.5.3
MESSBEDINGUNGEN
.
62
4.
ERGEBNISSE
DER
CHARAKTERISIERUNG
.
63
4.1
VERGLEICH
DER
CHARAKTERISIERUNGSMOEGLICHKEITEN
VON
SIC-SCHEIBEN
.
63
4.2CHARAKTERISIERUNG
VON
VERSETZUNGEN
.
66
4.2.1
PERFEKTE
VERSETZUNGEN
.
66
4.2.2
PARTIALVERSETZUNGEN
.
70
4.2.3
WACHSTUMSBEDINGTE
DEFEKTE
.
75
4.2.4
UEBERGEORDNETE
DEFEKTSTRUKTUREN
.
76
4.3CHARAKTERISIERUNG
VON
SCHRAUBENVERSETZUNGEN
.
78
4.3.1
SCHRAUBENVERSETZUNGEN
AUF
YYAS
GROWN
"
OBERFLAECHEN
.
78
4.3.2
SCHRAUBENVERSETZUNGEN
IN
(0001)
4H
SIC-SCHEIBEN
.
80
4.3.3
STABILITAET
VON
SCHRAUBENVERSETZUNGEN
.
84
4.3.4
VERLAUF
VON
SCHRAUBENVERSETZUNGEN
.
87
KAPITEL
IV:
EINFLUSS
VON
KRISTALLDEFEKTEN
AUF
DAS
ELEKTRISCHE
VERHALTEN
VON
ELEKTRONISCHEN
BAUELEMENTEN
5.
EINFLUSS
VON
KRISTALLDEFEKTEN
AUF
DAS
ELEKTRISCHE
VERHALTEN
VON
SCHOTTKY
KONTAKTEN
UND
SCHOTTKYDIODEN
.
88
5.1
SIC-HOMOEPITAXIE
.
88
5.2THEORETISCHE
ASPEKTE
FUER
SIC-BAUELEMENTE
.
90
5.2.1
ELEKTRONISCHE
EIGENSCHAFTEN
VON
VERSETZUNGEN
.
90
5.2.2
SCHOTTKYKONTAKT
UND
SCHOTTKYDIODE
.
92
5.3
ELEKTRISCHE
MESSUNGEN
DER
SIC-SCHOTTKYKONTAKTE
.
93
5.3.1
DURCHFUEHRUNG
VON
ELEKTRISCHEN
MESSUNGEN
AN
SCHOTTKYKONTAKTEN
.
93
5.3.2
ERGEBNISSE
DER
ELEKTRISCHEN
MESSUNGEN
AN
SCHOTTKYKONTAKTEN
.
94
5.4
EINFLUSS
VON
KRISTALLOGRAPHISCHEN
DEFEKTEN
AUF
DIE
ELEKTRISCHEN
EIGENSCHAFTEN
VON
600V
SIC-SCHOTTKYDIODEN
.
100
5.4.1
EXPERIMENTELLEDURCHFUEHRUNG
DER
ELEKTRISCHEN
UND
STRUKTURELLEN
MESSUNGEN
AN
SCHOTTKYDIODEN
.
100
5.4.2
ERGEBNISSE
DER
ELEKTRISCHEN
UND
STRUKTURELLEN
CHARAKTERISIERUNG
VON
SCHOTTKYDIODEN
.
101
5.4.2.1
EINFLUSS
VON
KRISTALLINEN
DEFEKTEN
AUF
DIE
SPERRKENNLINIE
BEI
4H
SIC-SCHOTTKYDIODEN
.102
5.4.2.2
EINFLUSS
VON
KRISTALLINEN
DEFEKTEN
AUF
DIE
DURCHLASSKENNLINIE
BEI
4H
SIC-SCHOTTKYDIODEN
.106
5.4.3
BERECHNUNG
DER
ELEKTRISCH
WIRKSAMEN
DEFEKTDICHTE
.
108
6.
ZUSAMMENFASSUNG
.
110
7.
LITERATURVERZEICHNIS
.
113
8.
VEROEFFENTLICHUNGEN
.
122
DANKSAGUNG
.
123
LEBENSLAUF.
.
124 |
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