SiO-,2--4H-SiC（0001）界面缺陷的XPS研究.pdf

1、SiC功率器件是功率器件研究的前沿方向，功率MOSFET是其中一種重要的控制器件。實際制作的SiC MOS器件存在溝道遷移率低的問題，如何提高MOS器件溝道遷移率成為SiC MOS器件研究的關鍵技術。近年國際上在制備高質量SiC MOS界面工藝上做了大量探索，但對SiO<,2>/SiC界面缺陷和結構等尚不明晰。 本文采用結構敏感的X射線光電子譜(XPS)缺陷表征技術，結合高精度的超薄膜制樣手段，并借助能大大提高譜分析可靠性的標準

2、物對照法，對高溫氧化形成的SiO<,2>/4H-SiC(0001)界面的化學組成、成分分布、微觀結構等進行了系統(tǒng)研究。分析結果表明：高溫氧化形成的SiO<,2>/4H-SiC(0001)界面，氧化殘留碳較多，除950℃以下氧化樣品界面出現的Si<'1+>成分外，還同時存在Si<'2+>和Si<'3+>兩種低值氧化物缺陷。變角XPS測試分析表明，一個多層結構適合于描述SiC與SiO<,2>層之間過渡區(qū)中缺陷成分的分布情況。采用最新的TPP

3、-2M公式及經典的強度比率方程較為精確地計算了二次氧化處理前后樣品過渡區(qū)的厚度，結果表明：不超過1nm的過渡區(qū)在二次氧化后可顯著變薄。結合不同工藝處理后樣品界面成分含量的變化及界面態(tài)的測試計算結果，過渡區(qū)成分含量降低即是工藝改良效果的微觀機理得到了印證。依據對實驗結果的分析，建立了有機地結合近界面氧化物模型和“Carbon Cluster”模型的較完善的界面結構模型，從微觀角度對界面的原子結合狀態(tài)和缺陷結構、種類進行了詳細表述。