"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Влияние протонного облучения (15 МэВ) на низкочастотный шум мощных SiC MOSFETs
Переводная версия: 10.1134/S1063782619160140
РФФИ, 16-12-10106
Лебедев А.А.1, Левинштейн М.Е.1, Иванов П.А.1, Козловский В.В.2, Стрельчук А.М.1, Шабунина Е.И.1, Fursin L.3
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
3United Silicon Carbide, Inc., Suite E Monmouth Junction, NJ, USA
Email: melev@nimis.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 23 июля 2019 г.
Выставление онлайн: 19 ноября 2019 г.

В диапазоне частот 1 Гц-50 кГц исследован низкочастотный шум в мощных 4H-SiC MOSFETs, подвергнутых облучению протонами с энергией 15 МэВ в диапазоне доз Phi 1012-6· 1013-2. Частотная зависимость спектральной плотности шума с хорошей точностью следует зависимости SI propto 1/f. Прослежена корреляция между величиной тока насыщения выходной характеристики Id(Vd) и уровнем низкочастотного шума. В диапазоне доз 1012≤Phi≤ 6· 1013 см-2 значение тока насыщения изменяется в пределах ~20%, в то время как уровень шума меняется на 2 порядка. Из данных шумовой спектроскопии оценена плотность ловушек в подзатворном окисле Ntv. В необлученных структурах Ntv~ 5.4· 1018-3·эВ-1. При Phi=6·1013-2 величина Ntv возрастает до значения Ntv~ 7.2· 1019-3·эВ-1. Ключевые слова: SiC MOSFETs, протонное облучение, низкочастотный шум.
  1. T. Ohshima, T. Yokoseki, K. Murata, T. Matsuda, S. Mitomo et al. Jpn. J. Appl. Phys., 55, 01AD01 (2016)
  2. M. Masunaga, S. Sato, R. Kuwana, I. Hara, A. Shima. Mater. Sci. Forum, 924, 984 (2018)
  3. K. Murata et al. Phys. Status Solidi A, 214, 1600446 (2017)
  4. A. Takeyama et al. Jpn. J. Appl. Phys., 55, 104101 (2016)
  5. V.V. Kozlovski, A.A. Lebedev, E.V. Bogdanova. J. Appl. Phys., 117, 155702 (2015)
  6. S. Popelka, P. Hazdra. Mater. Sci. Forum, 858, 856 (2016)
  7. В.В. Козловский, А.А. Лебедев, В.Н. Ломасов, Е.В. Богданова, Н.В. Середова. ФТП, 48, 1033 (2014)
  8. M. Florentin, M. Alexandru, A. Constant, B. Schmidt, P. Godignon. Mater. Sci. Forum, 806, 121 (2015)
  9. M. Alexandru, M. Florentin, A. Constant, B. Schmidt, P. Michel, P. Godignon. IEEE Trans. Nucl. Sci., 61, 1732 (2014)
  10. P. Valizadeh. Field Effect Transistors, A Comprehensive Overview: From Basic Concepts to Novel Technologies (N.Y., Wiley, 2016)
  11. A.A. Lebedev, A.I. Veinger, D.V. Davydov, V.V. Kozlovski, N.S. Savkina, A.M. Strel'chuk. J. Appl. Phys., 88, 6285 (2000)
  12. A.A. Lebedev, V.V. Kozlovski, M.E. Levinshtein, P.A. Ivanov, A.M. Strel'chuk, A.V. Zubov, L. Fursin. Semicond. Sci. Technol., 34, 045004 (2019)
  13. S.L. Rumyantsev, M.S. Shur, M.E. Levinshtein, P.A. Ivanov, J.W. Palmour, A.K. Agarwal, B.A. Hull, Sei-Hyung Ryu. Semicond. Sci. Technol., 24, 075011 (2009)
  14. Z. Celik-Butler. IEE Proc. Circuits, Dev. Syst., 149, 23 (2002)
  15. M. Haartman, M. Ostling. Low-Frequency Noise in Advanced MOS Devices. In: Analog Circuits and Signal Processing (Springer, 2007)
  16. Si Mengwei, N.J. Conrad, S. Sanghoon, Gu Jiangjiang, Zhang Jingyun, M.A. Alam, P.D. Ye. IEEE Trans. Electron Dev., 62, 3508 (2015)
  17. V. Passi, J.P. Raskin. Semicond. Sci. Technol., 32, 123004 (2017)
  18. S.L. Rumyantsev, M.S. Shur, M.E. Levinshtein, P.A. Ivanov, J.W. Palmour, M.K. Das, B.A. Hull. J. Appl. Phys., 104, 094505 (2008)
  19. S.L. Rumyantsev, M.S. Shur, M.E. Levinshtein, P.A. Ivanov, J.W. Palmour, A.K. Agarwal, S. Dhar. Semicond. Sci. Technol., 26, 085015 (2011)
  20. X.Zh. Cher, Sh. Xiao, X.Zh. En, D.M. Fleetwood, R.D. Schrimpf, S.A. Francis, T. Roy, S. Dhar, Ryu Sei-Hyung, S.T. Pantelides. IEEE Trans. Electron Dev., 60, 2361 (2013)
  21. J.F. Ziegler, J.P. Biersack, U. Littmark. The Stopping and Range of Ions in Matter (N.Y., Pergamon Press, 1985)
  22. A. Castaldini, A. Cavallini, L. Rigutti, F. Nava. Appl. Phys. Lett., 85, 3780 (2004)
  23. H. Kaneko, T. Kimoto. Appl. Phys. Lett., 98, 262106 (2011)
  24. M. Shur. Physics of semiconductor devices (Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1990)
  25. M. Rahal, M. Lee, A.P. Burdett. IEEE Trans. Electron Dev., 49, 319 (2002)
  26. D. Rigaud, M. Valenza, J. Rhayem. IEE Proc. --- Circuits, Dev. Syst., 149, 75 (2002)
  27. A.L. McWhorter. Proc. Conf. on the Phys. Semicond. Surfaces (Philadelphia, 1956)
  28. R. Jayaraman, C.G. Sodini. IEEE Trans. Electron Dev., 36, 1773 (1989)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.