表面及界面硫钝化在SiSiC异质结功率器件中的应用.pdfVIP

表面及界面硫钝化在Si/SiC 异质结功率器件中的应 报告人：杨莺 西安理工大学 2016年基金委交流会 西安理工大学 1 项目的研究内容与目标 研究了SiC和Si单晶表面的S钝化，包括含S液态钝化 源的浓度，温度和钝化时间对钝化效果的影响，得到 了SiC和Si单晶表面硫钝化的最佳工艺参数；同时也 通过XPS测试了S钝化的稳定性； 对比钝化前后的背靠背肖特基结构I-V特性和XPS测试 谱，研究了S钝化后对表面态密度的影响； 为了探索S钝化对异质结光电二极管的影响，比较了 钝化和未钝化-FeSi2/4H-SiC异质结光电二极管的光 电特性，实验发现S钝化能够改善异质结二极管的暗 电流； 2016年基金委交流会 西安理工大学 2 探索计算了以S离子和硫化氢为钝化源，SiC表面S钝 化在不同极性表面（碳面和硅面）的吸附能，态密度， 电荷布居，分析了钝化的稳定性，成键特性，解吸附 机理。 为了了解S钝化技术在Si薄膜太阳能单晶电池的应用， 项目还对钝化后Si单晶少子寿命进行了探索研究。得 到少子寿命与钝化层之间的关系 研究了能够用于薄膜单晶太阳能电池的双层多孔硅制 备工艺，初步得到了工艺参数。 2016年基金委交流会 西安理工大学 3 工艺流程 2016年基金委交流会 西安理工大学 4 表征方法示意图 图2 （a ）测试背靠背肖特基结构反向电流示意图， （b）背靠背肖特基结构的等效电路 2016年基金委交流会 西安理工大学 5 研究工作主要进展与研究成果 1 Si （100）单晶表面硫钝化研究内容与成果 反向电流减小约1个数量级。势垒高度靠近理想值。理想因子更加趋近1。 2016年基金委交流会 西安理工大学 6 少子寿命测试 从少子寿命钝化前后的数值变化趋势来看，由于从少子寿命钝化前后的数值变化趋势来看，由于SS钝化作用表面态减少，钝化作用表面态减少， 所以少子寿命提升。所以少子寿命提升。 SiSi--SS键对应的结合能为键对应的结合能为100.7eV,Si100.7eV,Si--OO键的结合能为键的结合能为103.1eV.103.1eV. 样品表面检测样品表面检测 到较强的到较强的S2pS2p信号，表明信号，表明SS原子已成键，原子已成键，SS原子在原子在SiSi表面为化学吸附而并非表面为化学吸附而并非 物理吸附。物理吸附。 2016年基金委交流会 西安理工大学 7 2 SiC 表面硫钝化研究内容与成果 2.1.1 Si面S钝化参数确定