подавляющее большинство полупроводниковых интегральных микросхем, используемых в настоящее время, основаны на кремниевых металлических оксидах-

полупроводниковых полевых транзисторов (МОП-транзисторов), чьи электронные преимущества и эксплуатационные

физика устройств суммируется в главе кацумата и в других местах. учитывая крайность

полезность и успех инверсионной электроники на основе mosfet в кремнии vlsi (а также

дискретные силовые силовые устройства), естественно, желательно реализовать высокоэффективную инверсию

канальные MOSFETS. как кремний, sic образует тепло, когда он достаточно нагревается в

кислородной среде. в то время как это позволяет технологии sic mos несколько следовать очень успешным

путь технологии кремния mos, тем не менее, существуют важные различия в качестве изолятора и

устройства, которые в настоящее время препятствуют реализации sic-мосфеты

потенциал. в то время как следующий дискурс пытается быстро выделить ключевые проблемы, стоящие перед sic mosfet

более подробную информацию можно найти в ссылках 133-142.

с чисто электрической точки зрения существуют два основных недостатка в работе оксидов sic и

mosfets по сравнению с кремниевыми МОП-транзисторами. во-первых, эффективные подвижности каналов инверсии в большинстве sic-модемов

ниже, чем можно было бы ожидать на основе подвижностей несущих МОП-транзисторов кремния.

это серьезно снижает коэффициент усиления транзистора и ток-способность sic-мосфайтов, так что sic

MOSFET не так выгодны, как теоретически предсказано. во-вторых, оксиды sic не доказали

как надежные и неизменные, так как хорошо развитые оксиды кремния в том, что sic mosfets более подвержены

пороговых сдвигов напряжения, утечки затвора и отказов оксидов, чем сравнимо смещенные кремниевые МОП-транзисторы. в

в частности, недостатки электрических характеристик оксида кремния mosfet объясняются различиями между

кремния и SiC-оксида и структуры интерфейса, которые приводят к тому, что оксид sic проявляет нежелательно

более высокие уровни плотности состояний интерфейса ( ), фиксированные заряды оксидов ( ),

захват заряда, туннелирование оксидов носителей и пониженная подвижность носителей инверсионных каналов.

подчеркивая трудности, с которыми сталкивается развитие sic mosfet, важно иметь в виду, что

ранние кремниевые мосфеты также сталкивались с проблемами развития, которые занимали много лет специализированных исследований

усилия по успешному преодолению. действительно, огромные улучшения в производительности устройства 4h-sic mos

были достигнуты в последние годы, давая надежду, что полезные 4-сильные устройства для МОП-транзисторов для

работа до температуры окружающей среды до 125 ° C может стать коммерциализированной в течение ближайших нескольких лет.

например, мобильность канала инверсии 4h-sic mosfet для условно ориентированной (8 ° off (0001)

с-ось), пластины улучшились от \u0026 lt; 10 до \u0026 gt; 200 , а плотность электрически вредных

sic- дефекты состояния интерфейса, энергично проживающие вблизи края зоны проводимости,

на порядок. аналогичные альтернативные ориентации поверхности поверхности пластины, такие как ( )

а также ( ), которые получают путем изготовления устройств на пластинах, разрезанных с различными кристаллографическими ориентациями

(раздел 5.2.1), также дали значительно улучшенные свойства канала 4h sic mos.

одним из ключевых шагов для получения значительно улучшенных устройств 4h-sic mos было правильное введение

газов азота (в виде ) во время окисления и постокисления

отжиг. эти отжиги на основе азота также улучшили

устойчивость 4-сильных оксидов к высокому электрическому полю и высокотемпературное напряжение, используемое для

количественно оценить надежность МОП. однако, как agarwal et al. отметили, что широкий

запрещенная зона sic уменьшает потенциальный барьер, препятствующий туннелированию повреждающих носителей через оксиды

выращенных на 4h-sic, так что нельзя ожидать, что 4h-sic оксиды достигнут такой же высокой надежности, как

тепловых оксидов на кремнии. весьма вероятно, что альтернативные изоляторы ворот, кроме термически выращенных

необходимо будет разработать для оптимизированной реализации инверсионного канала 4h-sic изолированный

транзисторы затвора для самых требовательных высокотемпературных и мощных электронных приложений. в виде

с технологией кремниевого МОП-транзистора, многослойные диэлектрические стеки, скорее всего, будут разработаны для дальнейшего улучшения

sic mosfet.