高温应力下SiO2/SiC近界面碳缺陷的结构与电子特性演变

摘要：

SiO2/SiC近界面碳缺陷是引起高温应力下SiC MOSFET可靠性劣化的主要根源.采用第一性原理密度泛函理论结合分子动力学,模拟计算了高温应力(425～625 K,间隔100 K)对SiO2/SiC近界面碳缺陷(如羧基类、碳二聚体、碳三聚体等缺陷)结构和电子特性的影响.计算结果表明:施加高温应力后,羧基类碳缺陷结构稳定;碳二聚体缺陷的碳碳双键(C ＝C)转变为碳碳单键(C-C),且无法在SiC带隙中引入电荷态;碳三聚体缺陷在施加高温应力后转变为新的C＝C和碳氧双键(C ＝O)复合缺陷.这种复合缺陷在SiC的价带顶和导带底附近均引入了缺陷态,有较强的电子捕获能力,是SiC MOSFET在高温应力下性能不稳定的主要因素.

关键词：碳化硅(SiC)、界面碳缺陷、高温应力、电子结构、电子捕获

所属期刊栏目：48

分类号：TN386.1(半导体技术)

资助基金：国家自然科学基金61874017

在线出版日期：2023-08-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：557-562,576