提高碳化硅少子寿命的方法技术

一种提高碳化硅少子寿命的方法，该方法包括将碳化硅外延层在氧气中升温氧化；保持温度不变，将得到的碳化硅通入NO气体进行氮氧氧化；将得到的碳化硅在缓冲液中浸泡去除氧化过程中在碳化硅外延层表面形成的氧化层；将得到的碳化硅在惰性气体下退火，即得到处理后的碳化硅。本发明专利技术通过使用高温、长时间氧化的方法，可将少子寿命提升至4微秒；本发明专利技术能获得低深能级缺陷密度，高少子寿命的SiC外延材料，适用于制作高压双极性半导体功率电子器件；SiC外延层少子寿命的提高，有利于外延层晶体质量的提高，有利于器件承受更高的功率，降低导通损耗。

Methods of increasing minority carrier lifetime of silicon carbide

【技术实现步骤摘要】
提高碳化硅少子寿命的方法
本专利技术属于宽禁带半导体材料制备领域，尤其是涉及一种提高碳化硅少子寿命的方法。
技术介绍
碳化硅(SiC)作为第三代宽禁带半导体材料，由于高临界击穿场强、高的热导率、高的电子饱和漂移速率、优越的机械特性和物理、化学稳定性等特点，在高温、高频、大功率、抗辐射等领域，尤其是高温或强腐蚀性等恶劣环境中具有巨大的应用潜力。SiC基功率半导体器件具有高效、节能的优点，拥有巨大的应用潜力，在绿色能源革命中被寄予厚望。随着SiC超高压器件的研发，与此相关的科学问题也亟待解决。高性能的超高压电力电子器件(＞10kV)均为双极性器件，超厚低掺杂外延层中载流子寿命的调控对于实现低功耗的双极型器件至关重要。以SiCIGBT(绝缘栅双极型晶体管)器件为例，对于10kV阻挡层，要求载流子寿命大于2微秒，对于20kV阻挡层，要求载流子寿命大于20微秒。研究表明低少子寿命对器件来说非常不利，它会显著增大SiC基IGBT器件的开态电阻。实现载流子寿命的调控显得至关重要。控制SiC材料的少子寿命需要从两方面考虑：一是注意在工艺过程中控制，使之不发生变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高碳化硅少子寿命的方法，包括：/n(1)将碳化硅外延层在氧气中升温氧化；/n(2)保持温度不变，将步骤(1)得到的碳化硅通入NO气体进行氮氧氧化；/n(3)将步骤(2)得到的碳化硅在缓冲液中浸泡去除氧化过程中在碳化硅外延层表面形成的氧化层；/n(4)将步骤(3)得到的碳化硅在惰性气体下退火，即得到处理后的碳化硅。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高碳化硅少子寿命的方法，包括：
(1)将碳化硅外延层在氧气中升温氧化；
(2)保持温度不变，将步骤(1)得到的碳化硅通入NO气体进行氮氧氧化；
(3)将步骤(2)得到的碳化硅在缓冲液中浸泡去除氧化过程中在碳化硅外延层表面形成的氧化层；
(4)将步骤(3)得到的碳化硅在惰性气体下退火，即得到处理后的碳化硅。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
步骤(1)中所述升温氧化步骤中升高温度至1300至1600℃。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
步骤(1)中所述氧化时间为5至50小时。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
步骤(2)中所述氮氧氧化步骤中氧化时间为20至60分钟。

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【专利技术属性】
技术研发人员：闫果果，刘兴昉，申占伟，赵万顺，王雷，孙国胜，曾一平，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11