в таблице 5.2 приведены основные известные дислокационные дефекты, обнаруженные в современных коммерческих 4h- и 6h-sic-пластинах и эпилярах. так как активные области устройств находятся в эпилярах, содержание дефектов в эпиляторе явно имеет первостепенное значение для производительности устройства. однако, как видно из таблицы 5.2, большинство дефектов эпиляров происходит из дислокаций, обнаруженных в подстилающем sic-субстрате до осаждения эпилятора. более подробная информация об электрическом воздействии некоторых из этих дефектов на конкретные устройства обсуждается далее в разделе 5.6.

дефект микропипетов считается самым очевидным и повреждающим дефектом «устройства-убийцы» для электронных электронных устройств. Микропипе - это осевая винтовая дислокация с полым сердечником (диаметр порядка микрометра) в сильной пластине и эпиляторе, которая расширяется примерно параллельно кристаллографической оси c, нормальной к полированной поверхности пластины с осью. эти дефекты придают значительную локальную деформацию окружающему sic-кристаллу, который можно наблюдать с помощью рентгеновской топографии или оптических кросс-поляризаторов. в течение десятилетия значительные усилия поставщиков SIC-материалов преуспели в уменьшении плотностей микропланштейных пластинок почти в 100 раз, и были продемонстрированы некоторые синие були, полностью свободные от микропипелей. кроме того, были разработаны технологии эпитаксиального роста для закрытия микропипелей субстрата (эффективно диссоциация осевой дислокации полых сердечников на несколько дислокаций с замкнутой сердцевиной). однако этот подход еще не удовлетворил требовательные требования к электронной надежности для коммерческих силовых устройств, работающих на высоких электрических полях.

даже несмотря на то, что дефекты микрочипов «устройство-убийца» были почти устранены, коммерческие 4h- и 6hsic-вафли и эпиляторы все еще содержат очень высокие плотности (\u0026 gt; 10000 , обобщенное в таблице 5.2) других менее вредных дефектов дислокаций. в то время как эти оставшиеся дислокации в настоящее время не указаны в спецификационных листах поставщиков материалов, они, тем не менее, считают ответственными за различные поведения неидеальных устройств, которые препятствуют воспроизводимости и коммерциализации некоторых (особенно высоких электрических полей) электронных электронных устройств. осевые винтовые дислокационные дефекты с закрытым сердечником аналогичны по структуре и деформационным свойствам микропипедам, за исключением того, что их векторы гамбургеров меньше, так что ядро ​​является твердым, а не пустотой. как показано в таблице 5.2, дефекты дислокации базальной плоскости и дефекты дислокаций нарезания резьбы также многочисленны в коммерческих пластинах.

как обсуждается далее в разделе 5.6.4.1.2, ухудшение 4h-sic электрических устройств, вызванное расширением дефектов штабелирования, инициированных из дефектов дислокаций базальной плоскости, затрудняет коммерциализацию биполярных силовых устройств. Сообщалось также о аналогичном расширении разломов укладки, когда легированные 4h-sic epilayers были подвергнуты умеренной (~ 1150 ° c) обработке термического окисления. в то время как в последнее время сообщалось о методах эпитаксиального роста для преобразования дислокаций базальной плоскости в дислокации с нарезанием резьбы, следует полностью установить электрический удар дислокаций с резьбой по производительности и надежности высокоэнергетических силовых устройств. также важно отметить, что современные коммерческие синие эпиляры по-прежнему содержат некоторые нежелательные морфологические признаки поверхности, такие как «дефекты моркови», которые могут влиять на обработку и производительность устройства.

в захватывающем первоначальном прорыве японская команда исследователей сообщила в 2004 году, что они достигли 100-кратного уменьшения плотности дислокаций в прототипах 4h-sic-пластин диаметром до 3 дюймов. в то время как такое значительно улучшенное качество пластины, предлагаемое этой технологией «множественного роста», должно оказаться весьма полезным для электронных (особенно мощных) возможностей устройства, остается неопределенным в отношении этого письма о том, когда это значительно более сложное (и поэтому дорогостоящий) процесс роста приведет к появлению коммерчески жизнеспособных массовых синтетических вафель и устройств.