Versetzungen und inverse Pyramidendefekte in AlGaN/GaN-HEMT-Strukturen auf Si und deren Einfluss auf Material- und Bauelementeigenschaften:
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|---|---|
| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Erlangen
FAU University Press
2022
|
| Series: | FAU Forschungen. Reihe B, Medizin, Naturwissenschaft, Technik
Band 41 |
| Subjects: | |
| Online Access: | Volltext Volltext Volltext Volltext Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | xxii, 183 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 17 cm, 518 g |
| ISBN: | 9783961475445 396147544X 9783961475452 |
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|---|---|
| adam_text |
INHALTSVERZEICHNIS
VERWENDETE
ABKUERZUNGEN
XXI
I
EINLEITUNG,
STAND
DER
TECHNIK,
ZIELSTELLUNGEN
I
1.1
WIDE-BANDGAP-HALBLEITER
FUER
ENERGIEEFFIZIENTE
LEISTUNGSSCHALTER
.
I
1.2
GAN-HEMTS
UND
DEREN
ANWENDUNGSFELDER
.
7
1.3
STAND
DER
TECHNIK:
GAN
AUF
SI
UND
DIE
ROLLE
VON
VERSETZUNGEN
UND
INVERSEN
PYRAMIDENDEFEKTEN
(V-PITS)
.
9
1.4
ZIELSETZUNG
UND
STRUKTUR
DER
ARBEIT
.
12
2
GRUNDLAGEN:
GAN-HEMTS
AUF
SI,
VERSETZUNGEN
UND
V-PITS
17
2.1
MOTIVATION
UND
PRINZIP
VON
GAN-HEMTS
.
17
2.1.1
EIGENSCHAFTEN
DER
GRUPPE-III-NITRIDE
(AL,GA,IN)N
.
17
2.1.2
DIE
ALGAN/GAN-HETEROSTRUKTUR
UND
DAS
.
19
2.2
EPITAXIE
UND
PROZESSIERUNG
VON
ALGAN/GAN-HEMTS
AUF
SI
.
22
2.2.1
SUBSTRATWAHL:
GAN-SUBSTRAT
VS.
FREMDSUBSTRAT
.
22
2.2.2
METALL-ORGANISCHE,
CHEMISCHE
GASPHASENABSCHEIDUNG
.
.
23
2.2.3
ALGAN/GAN
AUF
SI
UND
ENTSTEHUNG
VON
VERSETZUNGEN
UND
V-PITS
.
25
2.2.4
PROZESSTECHNOLOGIE
.
35
2.3
VERSETZUNGEN
UND
V-PITS
VS.
ELEKTRISCHE
MATERIAL
UND
BAUELEMENT
EIGENSCHAFTEN
.
36
2.3.1
VERSETZUNGEN
ALS
LECKSTROMPFADE
.
36
2.3.2
V-PITS
ALS
ZENTREN
VERTIKALEN
DURCHBRUCHS
.
40
3
EXPERIMENTELLE
METHODEN
UND
UNTERSUCHTE
PROBEN
43
3.1
IN
DER
ARBEIT
UNTERSUCHTE
PROBEN
.
43
3.2
PROBENPRAEPARATION
.
48
3.2.1
VEREINZELUNG,
AETZEN
VON
SIN
UND
PROBENREINIGUNG
.
48
3.2.2
MECHANISCHE
PRAEPARATION
VON
QUERSCHNITTEN
UND
SCHRAEG
SCHLIFFEN
.
50
3.3
CHARAKTERISIERUNG
MITTELS
RASTERKRAFTMIKROSKOPIE
(AFM)
.
52
3.3.1
TOPOGRAPHIE
MITTELS
TAPPING-AFM
.
52
3.3.2
LECKSTROMPFADE
MITTELS
LEITFAEHIGEM
AFM
(C-AFM)
.
56
3.4
CHARAKTERISIERUNG
MITTELS
RASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE
(SEM)
.
.
62
3.4.1
TOPOGRAPHIE
UND
MATERIALKONTRAST
MITTELS
SEKUNDAER
UND
RUECKSTREUELEKTRONENMIKROSKOPIE
(SE/BSE)
.
63
XIII
3.4.2
QUALITATIVE
ELEMENTZUSAMMENSETZUNG
MITTELS
ENERGIEDIS
PERSIVER
ROENTGENSPEKTROSKOPIE
(EDS)
.
65
3.4.3
VISUALISIERUNG
VON
TDS
UND
BESTIMMUNG
DES
AL-GEHALTS
MITTELS
KATHODOLUMINESZENZ
(CL)
.
67
3.5
TD-DICHTEN
UND-TYPEN
MITTELS
DEFEKTSELEKTIVEM
AETZEN
(DSE)
.
.
71
3.6
ZUSAMMENFASSUNG:
CHARAKTERISIERUNG
VON
VERSETZUNGEN
UND
V-PITS
74
4
KORRELATIVE
ANALYTIK
VON
VERSETZUNGEN
UND
V-PITS
79
4.1
UNTERSUCHUNG
VON
VERSETZUNGEN
.
79
4.1.1
ENTWICKLUNG
EINER
MESSMETHODIK
IN
DIREKTER
KORRELATION
.
80
4.1.2
SYSTEMATIK
DER
ANALYSE
STRUKTURELLER
UND
ELEKTRISCHER
VER
SETZUNGSEIGENSCHAFTEN
.
85
4.1.3
EINFLUSS
VON
NUKLEATIONSQUALITAET
UND
C-DOTIERUNG
AUF
VER
SETZUNGSCHARAKTERISTIKA
.
91
4.1.4
URSACHEN
VERSETZUNGSINDUZIERTER
LECKSTROEME
.
97
4.2
UNTERSUCHUNG
VON
V-PITS
.
105
4.2.1
ENTWICKLUNG
EINER
MESSMETHODIK
IN
DIREKTER
KORRELATION
.
106
4.2.2
EINFLUSS
VON
NUKLEATIONSQUALITAET
AUF
DIE DICHTE
AN
V-PITS
.
111
4.2.3
URSACHE
DER
ELEKTRISCHEN
LEITFAEHIGKEIT
VON
V-PITS
.
113
4.3
ZUSAMMENFASSUNG:
EIGENSCHAFTEN
VON
VERSETZUNGEN
UND
V-PITS
.
.
121
5
VERSETZUNGEN
UND
V-PITS
VS.
BAUELEMENTE
125
5.1
ROLLE
VON
VERSETZUNGEN
IN
DER
ALGAN-BARRIERE
.
126
5.1.1
ENTWICKLUNG
EINES
EXPERIMENTS
ZUM
DIREKTEN
NACHWEIS
DES
EINFLUSSES
AUF
SCHOTTKY-DIODEN
.
127
5.1.2
ERGEBNISSE
IN
DURCHLASSRICHTUNG
.
134
5.1.3
ERGEBNISSE
IN
SPERRRICHTUNG
.
139
5.1.4
EINFLUSS
AUF
GATE-DURCHBRUCH
VON
ALGAN/GAN-HEMTS
.
.
142
5.2
ROLLE
VON
V-PITS
UND
VERSETZUNGEN
IN
DEN
PUFFERSCHICHTEN
.
144
5.3
ZUSAMMENFASSUNG:
VERSETZUNGEN
UND
V-PITS
VS.
HEMTS
UND
SCHOTT
KY-DIODEN
.
150
6
WERTENDE
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
155
REFERENZEN
161
VEROEFFENTLICHUNGEN
179
DANKSAGUNG
181
XIV |
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
VERWENDETE
ABKUERZUNGEN
XXI
I
EINLEITUNG,
STAND
DER
TECHNIK,
ZIELSTELLUNGEN
I
1.1
WIDE-BANDGAP-HALBLEITER
FUER
ENERGIEEFFIZIENTE
LEISTUNGSSCHALTER
.
I
1.2
GAN-HEMTS
UND
DEREN
ANWENDUNGSFELDER
.
7
1.3
STAND
DER
TECHNIK:
GAN
AUF
SI
UND
DIE
ROLLE
VON
VERSETZUNGEN
UND
INVERSEN
PYRAMIDENDEFEKTEN
(V-PITS)
.
9
1.4
ZIELSETZUNG
UND
STRUKTUR
DER
ARBEIT
.
12
2
GRUNDLAGEN:
GAN-HEMTS
AUF
SI,
VERSETZUNGEN
UND
V-PITS
17
2.1
MOTIVATION
UND
PRINZIP
VON
GAN-HEMTS
.
17
2.1.1
EIGENSCHAFTEN
DER
GRUPPE-III-NITRIDE
(AL,GA,IN)N
.
17
2.1.2
DIE
ALGAN/GAN-HETEROSTRUKTUR
UND
DAS
.
19
2.2
EPITAXIE
UND
PROZESSIERUNG
VON
ALGAN/GAN-HEMTS
AUF
SI
.
22
2.2.1
SUBSTRATWAHL:
GAN-SUBSTRAT
VS.
FREMDSUBSTRAT
.
22
2.2.2
METALL-ORGANISCHE,
CHEMISCHE
GASPHASENABSCHEIDUNG
.
.
23
2.2.3
ALGAN/GAN
AUF
SI
UND
ENTSTEHUNG
VON
VERSETZUNGEN
UND
V-PITS
.
25
2.2.4
PROZESSTECHNOLOGIE
.
35
2.3
VERSETZUNGEN
UND
V-PITS
VS.
ELEKTRISCHE
MATERIAL
UND
BAUELEMENT
EIGENSCHAFTEN
.
36
2.3.1
VERSETZUNGEN
ALS
LECKSTROMPFADE
.
36
2.3.2
V-PITS
ALS
ZENTREN
VERTIKALEN
DURCHBRUCHS
.
40
3
EXPERIMENTELLE
METHODEN
UND
UNTERSUCHTE
PROBEN
43
3.1
IN
DER
ARBEIT
UNTERSUCHTE
PROBEN
.
43
3.2
PROBENPRAEPARATION
.
48
3.2.1
VEREINZELUNG,
AETZEN
VON
SIN
UND
PROBENREINIGUNG
.
48
3.2.2
MECHANISCHE
PRAEPARATION
VON
QUERSCHNITTEN
UND
SCHRAEG
SCHLIFFEN
.
50
3.3
CHARAKTERISIERUNG
MITTELS
RASTERKRAFTMIKROSKOPIE
(AFM)
.
52
3.3.1
TOPOGRAPHIE
MITTELS
TAPPING-AFM
.
52
3.3.2
LECKSTROMPFADE
MITTELS
LEITFAEHIGEM
AFM
(C-AFM)
.
56
3.4
CHARAKTERISIERUNG
MITTELS
RASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE
(SEM)
.
.
62
3.4.1
TOPOGRAPHIE
UND
MATERIALKONTRAST
MITTELS
SEKUNDAER
UND
RUECKSTREUELEKTRONENMIKROSKOPIE
(SE/BSE)
.
63
XIII
3.4.2
QUALITATIVE
ELEMENTZUSAMMENSETZUNG
MITTELS
ENERGIEDIS
PERSIVER
ROENTGENSPEKTROSKOPIE
(EDS)
.
65
3.4.3
VISUALISIERUNG
VON
TDS
UND
BESTIMMUNG
DES
AL-GEHALTS
MITTELS
KATHODOLUMINESZENZ
(CL)
.
67
3.5
TD-DICHTEN
UND-TYPEN
MITTELS
DEFEKTSELEKTIVEM
AETZEN
(DSE)
.
.
71
3.6
ZUSAMMENFASSUNG:
CHARAKTERISIERUNG
VON
VERSETZUNGEN
UND
V-PITS
74
4
KORRELATIVE
ANALYTIK
VON
VERSETZUNGEN
UND
V-PITS
79
4.1
UNTERSUCHUNG
VON
VERSETZUNGEN
.
79
4.1.1
ENTWICKLUNG
EINER
MESSMETHODIK
IN
DIREKTER
KORRELATION
.
80
4.1.2
SYSTEMATIK
DER
ANALYSE
STRUKTURELLER
UND
ELEKTRISCHER
VER
SETZUNGSEIGENSCHAFTEN
.
85
4.1.3
EINFLUSS
VON
NUKLEATIONSQUALITAET
UND
C-DOTIERUNG
AUF
VER
SETZUNGSCHARAKTERISTIKA
.
91
4.1.4
URSACHEN
VERSETZUNGSINDUZIERTER
LECKSTROEME
.
97
4.2
UNTERSUCHUNG
VON
V-PITS
.
105
4.2.1
ENTWICKLUNG
EINER
MESSMETHODIK
IN
DIREKTER
KORRELATION
.
106
4.2.2
EINFLUSS
VON
NUKLEATIONSQUALITAET
AUF
DIE DICHTE
AN
V-PITS
.
111
4.2.3
URSACHE
DER
ELEKTRISCHEN
LEITFAEHIGKEIT
VON
V-PITS
.
113
4.3
ZUSAMMENFASSUNG:
EIGENSCHAFTEN
VON
VERSETZUNGEN
UND
V-PITS
.
.
121
5
VERSETZUNGEN
UND
V-PITS
VS.
BAUELEMENTE
125
5.1
ROLLE
VON
VERSETZUNGEN
IN
DER
ALGAN-BARRIERE
.
126
5.1.1
ENTWICKLUNG
EINES
EXPERIMENTS
ZUM
DIREKTEN
NACHWEIS
DES
EINFLUSSES
AUF
SCHOTTKY-DIODEN
.
127
5.1.2
ERGEBNISSE
IN
DURCHLASSRICHTUNG
.
134
5.1.3
ERGEBNISSE
IN
SPERRRICHTUNG
.
139
5.1.4
EINFLUSS
AUF
GATE-DURCHBRUCH
VON
ALGAN/GAN-HEMTS
.
.
142
5.2
ROLLE
VON
V-PITS
UND
VERSETZUNGEN
IN
DEN
PUFFERSCHICHTEN
.
144
5.3
ZUSAMMENFASSUNG:
VERSETZUNGEN
UND
V-PITS
VS.
HEMTS
UND
SCHOTT
KY-DIODEN
.
150
6
WERTENDE
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
155
REFERENZEN
161
VEROEFFENTLICHUNGEN
179
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181
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