4H-SiC P-型掺杂与GTO晶闸管器件材料生长

摘要

本文报道使用热壁CVD生长系统在4英寸、4°偏角衬底上进行的4H-SiC p-型掺杂与GTO晶闸管器件所需的pnpn材料结构生长.在30 μm/h的平均生长速率条件下,4H-SiC外延层的平均背景掺杂浓度小于5.0×1013 em-3,利用SIMS测试方法,对于不同Al原子浓度的掺杂与控制进行了测试与分析,最低和最高p-型掺杂浓度分别为5.3×1015cm-3和1.5×1019em-3;采用SIMS测试方法对GTO晶闸管器件用pnpn材料进行了分析,结合85 μm/h的4H-SiC快速外延生长工艺,可制造kV级至10kV级4H-SiC GTO晶闸管器件材料.