Полевые и биполярные приборы на основе карбида кремния тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Введение.

Глава 1. Обзор основных технологических методов изготовления приборов.

§1.1. Выращивание монокристаллов и тонких пленок.

1.1.1. Выращивание объемных монокристаллов.

1.1.2. Выращивание эпитаксиальных пленок

§ 1.2. Постростовые технологии

1.2.1. Ионная имплантация примесей

1.2.2. Термическое окисление поверхности.

1.2.3. Сухое реактивно-ионное травление.

1.2.4. Омические контакты.

1.2.5. Пассивация поверхности обработкой в водородной плазме.

Глава 2. Полевые транзисторы со скрытым р+п-затвором.

§2.1. Достоинства БЮ для полевых транзисторов обедненного типа.

2.1.1. Аналитическая модель транзистора, учитывающая насыщение дрейфовой скорости электронов в канале

2.1.2. Предельная поверхностная плотность и средняя скорость дрейфа электронов в канале транзисторов.

§ 2.2. Надпороговые вольтамперные характеристики

2.2.1. Вольтамперные характеристики длинноканальных транзисторов.

2.2.2. Влияние температуры на проводимость канала.

2.2.3. Высоковольтные транзисторы: короткоканальные эффекты.

2.2.4. Стабилизация характеристик короткоканальных транзисторов обработкой поверхности в водородной плазме.

§ 2.3. Подпороговая проводимость транзисторов.

2.3.1. Моделирование подпороговых вольтамперных характеристик

2.3.2. Анализ подпороговых характеристик 6Н-81С транзисторов.

2.3.3. Влияние глубоких поверхностных состояний на подпороговую проводимость при повышенных температурах.

§ 2.4. Низкочастотный шум, обусловленный поверхностными состояниями.

2.4.1. Моделирование шума, обусловленного моноэнергетическими поверхностными состояниями.

2.4.2. Анализ низкочастотного шума в 4Н-81С транзисторе при повышенных температурах: определение параметров глубоких поверхностных состояний

Глава 3. МОП-диоды.

§3.1. Теория квазистатической емкости приповерхностной области пространственного заряда в случае неполной ионизации легирующих примесей в нейтральном объеме полупроводника.

§ 3.2. Зарядовые свойства МОП-структур при комнатной температуре.

3.2.1. Структуры Al/Si02/n-6H-SiC(0001)C.

3.2.2. Структуры Al/Si02/n-6H-SiC(0001)Si.

§3.3. Высокочастотные C-V характеристики МОП-структур при высоких температурах: определение параметров глубоких поверхностных состояний.

§ 3.4. Высота энергетического барьера в контакте металл / естественный окисел / БЮ: моделирование и сравнение с экспериментальными данными.

Глава 4. МОП-транзисторы обедненно-обогащенного типа.

§ 4.1. Надпороговые характеристики транзисторов.

4.1.1. Вольтамперные характеристики транзисторов в режиме обеднения канала.

4.1.2. Неравновесный эффект поля в режиме аккумуляции, обусловленный глубокими поверхностными состояниями.

§ 4.2. Релаксация неравновесной проводимости канала.

4.2.1. Моделирование.

4.2.2. Анализ релаксации неравновесной проводимости канала в бН-БЮ МОП-транзисторе при повышенных температурах: определение параметров глубоких поверхностных состояний.

§4.3. О природе глубоких поверхностных состояний на реальной и окисленной поверхности 81С.

Глава 5. Инжекционные приборы..

§5.1. Переходные характеристики диодов

§ 5.2. Вольтамперные характеристики диодов при низких плотностях тока.

§5.3. Импульсные прямые вольтамперные характеристики диодов при высоких уровнях инжекции.

§ 5.4. О "проблеме времени жизни" в 4H-SiC р+п0п+-диодах.

§ 5.5. Характеристики выключения тиристоров.

5.5.1. Выключение тиристоров импульсным обратным током управляющего перехода.

5.5.2. Выключение тиристоров импульсной закороткой управляющего перехода.

§ 5.6. Биполярные транзисторы: зависимость статического коэффициента усиления от тока коллектора.

Актуальность работы. Карбид кремния (81С) - единственное бинарное соединение кремния и углерода, существующее в твердой фазе. кристаллизуется в виде большого числа отличающихся по свойствам политипных модификаций, которые можно рассматривать как целый класс полупроводниковых материалов. Химическое соединение кремния и углерода в решетке характеризуется сильной ионно-ковалентной связью, которая придает ему уникальные свойства. Так, по твердости БЮ уступает лишь алмазу и карбиду бора; при температурах до 300 -400°С он практически не взаимодействует ни с одним из известных для других полупроводниковых материалов химических травителей. Сильная связь является причиной низких коэффициентов диффузии большинства примесей и повышенной устойчивости к воздействию ионизирующих излучений. обладает высокой растворимостью донорных и акцепторных примесей (до Ю20 - 1021 см"3), высокой стехиометрической однородностью и способностью к окислению с образованием на поверхности диэлектрической пленки двуокиси кремния.

Как полупроводник, карбид кремния обладает уникальным сочетанием свойств: большой шириной запрещенной зоны (от 2.4 эВ до 3.3 эВ для разных политипов), высокой температурой Дебая (1300 К), высокой теплопроводностью (3 -5 Вт/см-град), большой напряженностью поля лавинного пробоя ((3 -6) МВ/см) и высокой насыщенной скоростью дрейфа электронов ((2 - 2.5)х 107 см/с).

Применение карбида кремния в полупроводниковой электронике может значительно расширить как сферы ее применения, так и ее функциональные возможности. Так, большая ширина запрещенной зоны, высокая температура Дебая и большая собственная теплопроводность допускают надежную работу приборов при температурах до 500 - 600°С. Высокотемпературные приборы, способные работать в неблагоприятной окружающей обстановке, необходимы для ядерной энергетики, авиационной и космической техники, автотранспорта, нефтехимии, геохимии и геофизики, техники контроля и восстановления окружающей среды. Большая напряженность поля лавинного пробоя 81С, высокая насыщенная скорость дрейфа электронов и высокая теплопроводность делают карбид кремния уникальным материалом для создания мощных высокочастотных приборов. Такие приборы необходимы для авиационных радаров, в технике связи, для мощных электропреобразователей, работающих в составе различных энергетических комплексов. Оценки показывают, что применение карбида кремния может существенно продвинуть прогресс импульсной электронной техники в направлении увеличения удельной коммутируемой мощности в наносекундном и пикосекундном диапазонах, а также повысить тактовую частоту генерируемых импульсов при уменьшении массогабаритных показателей импульсных устройств.

Таким образом, перечисленные свойства БЮ открывают перспективу создания новой элементной базы высокотемпературной и радиационно-стойкой электроники, мощной и СВЧ электроники. Исходя из сказанного очевидно, что реализация приборов полупроводниковой электроники на основе 81С и всестороннее изучение происходящих в них электронных процессов представляет собой важную и актуальную задачу.

До середины 80-х годов работы по карбиду кремния имели, главным образом, материаловедческий характер (за исключением работ по светодиодной тематике). Российские ученые к этому времени накопили большой опыт в технологии выращивания монокристаллического карбида кремния. Так, впервые рост монокристаллов карбида кремния в СССР был описан еще в работах Леммлейна [1].

С теоретической точки зрения кристаллическая структура карбида кремния была рассмотрена Ждановым [2], который предложил свою классификацию 8Ю политипов - символы Жданова. Теория роста монокристаллов БЮ из газовой фазы разрабатывалась Черновым [3]. Гигантский толчок к развитию промышленной базы дали работы Водакова с сотрудниками [4] по эпитаксиальному выращиванию пленок БЮ сублимационным "сэндвич"-методом и работы Таирова с сотрудниками [5] по выращиванию объемных монокристаллов карбида кремния на затравке. Этому способствовали также работы [6] по созданию и исследованию ряда классических диодных структур на основе БЮ.

Несмотря на технологические трудности, которые обусловлены термостабильностью, механической прочностью и химической инертностью БЮ, к началу 90-х годов в технологии карбида кремния был достигнут своего рода прорыв, который до настоящего времени обеспечивает ее устойчивый прогресс.

Главной целью работы было изготовление и исследование активных приборов на основе 81С, а именно полевых и биполярных транзисторов. К началу работы по теме диссертации таких приборов в мире создано еще не было, поэтому реальных представлений о физике работы активных БЮ приборов не существовало.

Представленные научные результаты синтезируют разработку технологии, моделирование и экспериментальные исследования электронных процессов в приборах.

Объекты исследования. В диссертации рассматриваются следующие БЮ структуры и приборы:

• МОП-диоды и структуры металл - полупроводник;

• полевые транзисторы со скрытым р+п-переходом в качестве затвора;

• полевые п-МОП-транзисторы обедненно-обогащенного типа;

• выпрямительные р+п0п+-диоды с двойной инжекцией;

• выключаемые тиристоры со структурой р++пр0р+п+;

• биполярные транзисторы со структурой п+рп0.

В ходе работы решались следующие основные задачи:

1. Анализ потенциальных достоинств полевых транзисторов на основе БЮ.

2. Изготовление и экспериментальные исследования 8Ю полевых транзисторов с управляющим р+п-переходом: анализ надпороговых характеристик в широком интервале температур; моделирование и анализ подпороговых характеристик; исследование влияния поверхностного заряда на вольтамперные характеристики приборов и низкочастотный шум.

3. Теоретический анализ экранирования внешнего электрического поля в БЮ: исследование влияния неполной ионизации легирующих примесей.

4. Изготовление и экспериментальные исследования 81С МОП-структур: спектроскопия поверхностных состояний; разработка модели для расчета поверхностного изгиба зон в структурах металл - полупроводник, изготовленных на "реальной" поверхности Б ¡С.

5. Изготовление и экспериментальные исследования БЮ МОП-транзисторов обедненно-обогащенного типа: анализ надпороговых характеристик; моделирование и анализ неравновесного эффекта поля, обусловленного перезарядкой интерфейсных электронных ловушек.

6. Экспериментальные исследования статических и переходных характеристик высоковольтных БЮ диодов и тиристоров в широком диапазоне температур: определение рекомбинационных параметров неравновесных носителей заряда в слаболегированном п- и р-типа проводимости.

7. Экспериментальные исследования биполярных БЮ транзисторов: анализ факторов, ограничивающих коэффициент усиления транзисторов в широком диапазоне изменения плотности тока коллектора.

Научная новизна работы определяется, прежде всего, теми новыми результатами, которые выносятся на защиту в качестве научных положений. В целом, в результате работы были сформированы основные представления о физике униполярных и биполярных приборов на основе БЮ. Кроме того, в ходе выполнения работы было проведено обобщение известной теории поверхностной емкости полупроводника на случай неполной ионизации легирующих примесей в электронейтральном объеме, разработана модель подпороговой проводимости полевых транзисторов со скрытым р+п-переходом, разработана методика спектроскопии поверхностных состояний на основе анализа низкочастотного токового шума в тонких пленках полупроводников, модифицированы известные методики определения параметров поверхностных состояний на основе анализа входной комплексной проводимости МОП-структур и неравновесного эффекта поля в МОП-транзисторах обедненно-обогащенного типа, разработана новая модель для расчета приповерхностного изгиба зон в структурах металл - полупроводник с однородным распределением ловушек в промежуточном диэлектрическом слое.

Практическая значимость. По результатам работы сделан ряд важных практических выводов, которые могут быть полезны при конструировании приборов на основе БЮ. Среди них можно выделить следующие:

- 4Н-8Ю СВЧ транзисторы с длиной канала порядка 1 мкм могут превосходить по выходной мощности транзисторы на основе арсенида галлия; однако, это преимущество может быть достигнуто только за счет увеличения и входной мощности тоже;

- характеристики Б ¿С полевых транзисторов со скрытым р+п-переходом могут быть стабилизированы путем обработки поверхности канала в газоразрядной водородной плазме;

- для снижения плотности состояний на интерфейсе БЮг - могут быть заимствованы методы, разработанные с этой целью в кремниевой технологии;

- в высоковольтных р+п0п+-диодах возможно обеспечить сочетание небольших прямых падений напряжения (за счет модуляции базы инжектированными носителями) и очень быстрого восстановления блокирующей способности диодов после их переключения с прямого направления на обратное (за счет малого времени жизни носителей в тонком слое п0-базы, прилегающей к р+-инжектору);

- в высоковольтных биполярных БЮ транзисторах с базой р-типа из-за сильного оттеснения тока к краю эмиттера необходимо использовать достаточно разветвленный эмиттер, что, в свою очередь, требует специальных мер для снижения скорости поверхностной рекомбинации.

Выносимые на защиту научные положения:

Положение 1. Благодаря высокому критическому полю лавинного пробоя карбида кремния, в 4П-81С полевых транзисторах обедненного типа поверхностная

1 ^ -9 плотность электронов в проводящем канале может составлять более 10 см" , а средняя скорость дрейфа электронов может быть приближена, несмотря на относительно небольшую их подвижность, к насыщенной скорости дрейфа 2x107 см/с. Как следствие, 4Н-8Ю СВЧ транзисторы могут превосходить аналогичные транзисторы на основе ваАэ по величине выходной мощности.

Положение 2. Надпороговые вольтамперные характеристики длинноканальных 6Н-и 4Н-81С полевых транзисторов со скрытым р+п-затвором соответствуют модели Шокли. Температурная зависимость крутизны таких транзисторов в диапазоне 160 -700 К определяется четырьмя составляющими: 1) увеличением концентрации свободных электронов в канале за счет термоионизации относительно глубоких легирующих примесей, 2) уменьшением дрейфовой подвижности электронов при их фононном рассеянии, 3) уменьшением высоты диффузионной разности потенциалов р+п-перехода и 4) уменьшением толщины приповерхностной области пространственного заряда.

Положение 3. Подпороговая проводимость бН-БЮ транзисторов со скрытым р+п-затвором обусловлена диффузией тепловых носителей в обедненной области канала. При этом величина подпорогового тока задается 1) скоростью диффузии, то есть отношением коэффициента диффузии носителей к их диффузионной длине, и 2) интегральной концентрацией носителей в обедненной области канала, которая регулируется напряжением на р+п-затворе. При повышенных температурах эффективность контроля концентрации носителей со стороны р+п-затвора снижается из-за экранирующего влияния глубоких поверхностных состояний.

Положение 4. В БЮ как полупроводнике с относительно глубокими легирующими примесями имеет место "двойной" эффект экранирования внешнего электрического поля: проникновение поля в полупроводник вызывает, помимо пространственного разделения частично ионизированных примесных атомов и основных носителей, еще и дополнительную ионизацию примесей. При этом в том случае, когда уровень Ферми в нейтральном объеме отстоит от энергетического уровня примесей (ближе к разрешенной зоне) более, чем на несколько единиц кТ, поверхностная емкость в окрестности плоских зон возрастает как при обогащении, так и при обеднении приповерхностной области основными носителями.

Положение 5. При термическом окислении бН-БЮ минимальной плотностью интерфейсных электронных состояний характеризуется полярная "кремниевая" грань кристаллов. При этом интегральная плотность быстрых состояний и заряд, фиксированный в окисле, могут составлять величины порядка 10й см"2. Распределение плотности быстрых состояний по энергиям характеризуется экспоненциальным спадом плотности от разрешенной зоны к середине запрещенной зоны.

Положение 6. На интерфейсе п^С с собственным окислом 8102 присутствуют глубокие ловушки, распределенные по энергиям в виде Гауссовского пика с максимумом на 0.3 еУ выше середины запрещенной зоны. Интегральная плотность

12 -2 этих ловушек составляет порядка 10 см" , а сечение захвата электронов - порядка 10"14 см2. Выявленные ловушки аналогичны по своей природе Рь-центрам на интерфейсе 8Юг - 81 и представляют собой "дефекты окисления" - оборванные кремниевые связи.

Положение 7. Дефекты окисления задают величину поверхностного изгиба зон в структурах металл - полупроводник, сформированных на поверхности 81С с тонким естественным окислом. При повышенных температурах эти же состояния ответственны 1) за низкочастотный генерационно-рекомбинационный шум в тонких пленках SiC, 2) за неравновесный эффект поля в МОП-транзисторах обедненно-обогащенного типа.

Положение 8. Время жизни неравновесных носителей заряда в 4H-SiC как n-, так и р-типа проводимости с уровнем легирования 1014 - 1015 см"3 контролируется одними и теми же рекомбинационными центрами и может достигать нескольких десятых долей микросекунды при комнатной температуре, увеличиваясь до нескольких микросекунд при температурах 500 - 600 К. При этом время восстановления блокирующей способности высоковольтных 4H-SiC инжекционных диодов со структурой р+п0п+ может составлять порядка 10 не за счет пониженного времени жизни дырок в тонком слое п0-базы, прилегающей к р+-инжектору.

Положение 9. Коэффициент усиления высоковольтных 4H-SiC биполярных транзисторов со структурой п+рп0 при низких плотностях тока ограничивается, в основном, рекомбинацией носителей в области пространственного заряда эмиттерного перехода. При высоких плотностях тока коэффициент усиления падает из-за поверхностной рекомбинации, которая в транзисторах с базой р-типа существенно усиливается вследствие сильного оттеснения тока к краю эмиттера.

Апробация работы. Результаты работы были доложены на следующих конференциях: на 176-ом симпозиуме Электрохимического общества (Hollywood, Fla, 1989), на 3-ем Республиканском научно-техническом семинаре "Вакуумные микроэлектронные устройства для экстремальных условий эксплуатации" (Минск, 1989), на 1-ой Всесоюзной конференции по физическим основам твердотельной электроники (Ленинград, 1989), на осеннем симпозиуме EMRS-93 (Симпозиум D:

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Дмитриев В.А., Иванов П.А., Ильинская Н.Д., Сыркин A.JL, Царенков Б.В., Челноков В.Е., Черенков А.Е. Высокотемпературный SiC-6H полевой транзистор с р-п-затвором. // Письма в ЖТФ. - 1988. - Т. 14. - В.4. - С. 289-293.

2. Аникин М.М., Иванов П.А., Сыркин A.JL, Царенков Б.В., Челноков В.Е. SiC-бН полевой транзистор с рекордной для карбидкремниевых транзисторов крутизной. // Письма в ЖТФ. - 1989. - Т.15. - В.16. - С. 36-42.

3. Anikin М.М., Ivanov P.A., Syrkin A.L. and Tsarenkov B.V. SiC-6H junction-gate FET. // Extended Abstracts of the 176th Meeting of the Electrochemical Society (Hollywood, Fla). - 1989. - P. 724.

4. Дмитриев В.А., Иванов ПЛ., Челноков В.Е., Черенков А.Е. Нормально закрытый SiC-бН полевой транзистор с р-п-затвором. // Письма в ЖТФ. - 1991. - Т. 17. - В.4. -С. 1-5.

5. Дмитриев В.А., Иванов П.А., Челноков В.Е. Карбид кремния: состояние и перспективы. // Электронная промышленность. - 1991. - N 5. - С. 19-25.

6. Иванов П.А., Царенков Б.В. SiC-бН полевые транзисторы: граничная частота -мощность. // ФТП. - 1991. - Т.25. - В. 11. - С. 1913-1921.

7. Dmitriev V.A., Ivanov P.A. and Chelnokov V.E. High temperature operating 6H-SiC normally-off juction-gate field-effect transistor. // Proceedings of the 1st HiTEC (Albuquerque, NM). - 1991. - P. 508.

8. Anikin M.M., Ivanov P.A., Lebedev A.A., Pytko S.N., StreLchuk A.M., Syrkin A.L. High-temperature discrete devices in 6H-SiC: sublimation epitaxial growth, device technology and electrical performance. In "Semiconductor Interfaces and Microstructures", ed. by Z.C. Feng ("World Scientific", Singapore). - 1992. - P. 280-311.

9. Ivanov P.A. and Chelnokov V.E. Recent developments in SiC single crystal electronics. // Semiconductor Science and Technology. - 1992. - V.7. - N 7. - P. 863-880.

10. Аникин M.M., Иванов П.А., Растегаев В.П., Савкина Н.С., Сыркин A.JL, Челноков В.Е. Экспериментальный полевой транзистор на основе карбида кремния политипа 4Н. // ФТП. - 1993. - Т.27. - В.1. - С. 102-107.

П.Иванов П.А., Пантелеев В.Н., Самсонова Т.П., Суворов A.B., Челноков В.Е. МОП-конденсатор на основе термически окисленного n-6H-SiC(0001)C. // ФТП. -1993. - Т.27. - В.7. - С. 1146-1153.

12. Елфимов Л.Б., Иванов П.А. Поверхностная емкость полупроводника с глубокой легирующей примесью (на примере p-6H-SiC<B>). // ФТП. - 1994. - Т.28. - В.1. - С. 161-167.

13. Ivanov P.A., Elfimov L.B., Konstantinov А.О., Panteleev V.N., Samsonova T.P., and Chelnokov V.E. Characterization of 6H-silicon carbide MOS structures. // In "Silicon Carbide and Related Materials", ed. by M.G. Spencer, R.P. Devaty, J.A. Edmond, M.Asif Khan, R. Kaplan, and M. Rahman (Inst. Phys. Conf. Ser. No 137; Inst. Phys. Publishing, Bristol and Philadelphia). - 1993. - P. 601-603.

14. Ivanov P.A., Savkina N.S., Samsonova T.P., Panteleev V.N., and Chelnokov V.E. Junction field-effect transistor based on 4H-silicon carbide. // In "Silicon Carbide and Related Materials", ed. by M.G. Spencer, R.P. Devaty, J.A. Edmond, M.Asif Khan, R. Kaplan, and M. Rahman (Inst. Phys. Conf. Ser. No 137; Inst. Phys. Publishing, Bristol and Philadelphia). - 1993. - P.593-595.

15. Konstantinov A.O., Ivanov P.A., Konkov O.I., and Terukov E.I. Plasma passivation of crystalline silicon carbide. // In "Silicon Carbide and Related Materials", ed. by M.G. Spencer, R.P. Devaty, J.A. Edmond, M.Asif Khan, R. Kaplan, and M. Rahman (Inst. Phys. Conf. Ser. No 137; Inst. Phys. Publishing, Bristol and Philadelphia). - 1993. - P. 275-277.

16. Иванов П.А., Константинов А.О., Пантелеев В.Н., Самсонова Т.П., Челноков В.Е. Зарядовые свойства МОП-структуры Al-Si02-n-6H-SiC (OOOl)Si. // ФТП. - 1994. -Т.28.-В.7.-С. 1172-1179.

17. Иванов П.A. 6H-SiC полевой транзистор: температурная зависимость проводимости п-канала. // ФТП. - 1994. - Т.28. - В.7. - С. 1161-1171.

18. Ivanov P.A. and Chelnokov V.E. High Temperature 6H-SiC Devices Grown by Vacuum Sublimation Epitaxy. // Proceedings of the 2nd HiTEC (Charlotte, NC). - 1994. -P. XI-ll-XI-16.

19. Иванов П.А., Пантелеев В.H., Самсонова Т.П., Челноков В.Е. Исследование поверхностных состояний на границе раздела Si02-SiC путем анализа входной комплексной проводимости МОП-структуры в широком температурном интервале. // ФТП. - 1995. - Т.29. - В.2. - С.271-277.

20. Иванов П.А., Челноков В.Е. Полупроводниковый карбид кремния: технология и приборы (обзор). // ФТП. - 1995. - Т.29. - В. 11. - С. 1921-1943.

21. Ivanov P.A. Subthreshold Current in Silicon Carbide Buried-Gate Junction Field-Effect Transistor. // In "Silicon Carbide and Related Materials 1995", ed. by S. Nakashima, H. Matsunami, S. Yoshida, and H. Harima (Inst. Phys. Conf. Ser. No 142; Inst. Phys. Publishing, Bristol and Philadelphia). - 1995. - P. 753-756.

22. Ivanov P. A. Drift velocity of electrons in a high temperature depletion-mode SiC FET (physical and technological limitations). // Transactions of the 3rd International HiTEC (Albuquerque, NM). - 1996. - P. 71-76.

23. Ivanov P.A., Savkina N.S., Panteleev V.N., Samsonova T.P., Maltsev A.A. Subthreshold conduction in high temperature operating 6H-SiC buried-gate junction field-effect transistor. // Transactions of the 3rd International HiTEC (Albuquerque, NM). -1996. - P. 213-217.

24. Lai T-C., Rozario R., Rozario L., Chern J.H., Sadwick L.P., Hwu R.J., King D.B., Chelnokov V.E., and Ivanov P.A. SiC technology in Russia for high temperature applications. // Transactions of the 3rd International HiTEC (Albuquerque, NM). - 1996. -P.183-188.

25. Konstantinov A.O., Ivanov P.A., Nordell N., Karlsson S., and Harris C.I. High-voltage operation of field-effect transistors in silicon carbide. // IEEE Electron Device Lett. - 1997. -V.18.-Nll.-P. 521-522.

26. Ivanov P.A. and Ignat'ev K.I. Schottky Barrier Height in Metal-SiC Contact. // In "Silicon Carbide, Ill-Nitrides and Related Materials, Part 2", ed. by G. Pensl, H. Morkoc, B. Monemar, and E. Janzen (Trans Tech Publications Ltd, Switzerland). - 1998. - P. 809812.

27. Ivanov P.A., Kon'kov O.I., Konstantinov A.O., Panteleev V.N., Samsonova T.P., Nordell N., Karlsson S., and Harris C.I. SiC Surface Engineering for High Voltage JFET Applications. // In "Silicon Carbide, Ill-Nitrides and Related Materials, Part 2", ed. by G. Pensl, H. Morkoc, B. Monemar, and E. Janzen (Trans Tech Publications Ltd, Switzerland). - 1998.-P. 1081-1084.

28. Иванов П.А., Коньков О.И., Пантелеев В.Н., Самсонова Т.П. Влияние плазменной обработки поверхности карбида кремния на характеристики полевых транзисторов со скрытым р-п-затвором. // ФТП. - 1997. - Т.31. - В.11. - С. 1404-1407.

29. Иванов П.А., Игнатьев К.И., Пантелеев В.Н., Самсонова Т.П. Глубокие поверхностные состояния на интерфейсе SiC с собственным термическим окислом. // Письма в ЖТФ. - 1997. - Т.23. - В.20. - С. 55-60.

30. Ivanov P.A. Deep Level States at Si02/SiC Interface (*Si=Si3 Defect?). // Abstracts of the 2nd European Conference on Silicon Carbide and Related Materials. - 1998. - P. 303.

31.Dyakonova N.V., Ivanov P.A., Kozlov V.A., Levinshtein M.E., Palmour J.W., Rumyantsev S.L. and Singh R. Steady-State and Transient Forward Current-Voltage Characteristics of 4H-Silicon Carbide 5.5 kV Diodes at High and Superhigh Current Densities. // IEEE Trans, on Electron Devices. - 1999. - V.46. - N11. - P. 2188-2194.

32. Ivanov P.A., Levinshtein M.E., Irvine K.G., Kordina O., Palmour J.W., Rumyantsev S.L., and Singh R. High hole lifetime (3.8 fxs) in 4H-SiC diodes with 5.5 kV blocking voltage. // Electronics Letters. - 1999. - V.35. - N16. - P. 1382-1383.

33. Ivanov P.A., Levinshtein M.E., Palmour J.W., and Rumyantsev S.L. Noise spectroscopy of local surface levels in semiconductors. // Semiconductor Science and Technology. - 2000. - V. 15. - N2. - P. 164-168.

34. Ivanov P.A., Levinshtein M.E., Palmour J.W., Rumyantsev S.L., and Singh R. "Classical" Current-Voltage Characteristics of 4H-SiC p+-n Junction Diodes. // Semiconductor Science and Technology. - 2000. - V. 15. - N9. - P. 908-910.

35. Levinshtein M.E., Mnatsakanov T.T., Ivanov P.A., Palmour J.W., Rumyantsev S.L., Singh R., and Yurkov S.N. High voltage SiC diodes with small recovery time. // Electronics Letters. - 2000. - V.36. - N14. - P. 1241-1242.

36. Ivanov P.A., Levinshtein M.E., Rumyantsev S.L., Agarwal A.K., and Palmour J.W. Turn-Off Operation of a MOS-Gate 2.6 kV 4H-SiC GTO Thyristor. // Solid State Electronics. - 2000. - V.44. N12. - P. 2155-2159.

37. Levinshtein M.E., Mnatsakanov T.T., Ivanov P.A., Palmour J.W., Rumyantsev S.L., Singh R., and Yurkov S.N. "Paradoxes" of Carrier Lifetime Measurements in HighVoltage SiC Diodes. // IEEE Trans, on Electron Devices. - 2001. - V.48. - N8. - P. 17031710.

236

38. Agarwal A.K., Ivanov P.A., Levinshtein M.E., Palmour J.W., Rumyantsev S.L., and Sei-Hyung Ryu. Turn-off Performance of a 2.6 kV 4H-SiC Asymmetrical GTO Thyristor. // Semiconductor Science and Technology. - 2001. - V.16. - N4. P. 260-262.

39. Иванов П.А., Самсонова Т.П., Пантелеев В.Н., Поляков Д.Ю. Исследование глубоких ловушек на интерфейсе SiCVôH-SiC методом неравновесного эффекта поля. // ФТП. - 2001. - Т.35. - В.4. - С. 482-487.

40. Ivanov Р.А., Levinshtein М.Е., Agarwal А.К., and Palmour J.W. Transient characteristics of a 1.8 kV, 3.8 A 4H-SiC bipolar junction transistor. // Semiconductor Science and Technology. - 2001. - V.16. - N6. - P. 521-525.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: основные результаты и выводы

1. Проанализированы потенциальные достоинства полевых транзисторов обедненного типа на основе 81С. Показано, что поверхностная плотность электронов

1 -з л в канале Б1С ПТ может составлять более 10 см" . С использованием модели идеализированного ПТ обедненного типа, учитывающей насыщение дрейфовой скорости электронов в сильных полях, показано, что в 4Н-81С ПТ с длиной канала порядка 1 мкм и напряжением отсечки не менее 15 В средняя скорость дрейфа электронов приближается к насыщенной скорости дрейфа 2х 107 см/с. Вывод: 4Н-81С СВЧ транзисторы могут превосходить по выходной мощности аналогичные транзисторы на основе арсенида галлия (при одинаковом коэффициенте усиления).

2. Изготовлены и исследованы 6Н- и 4Н-81С ПТ со скрытым р+п-переходом (нормально открытые и нормально закрытые). Выходные характеристики длинноканальных (низковольтных) транзисторов соответствуют модели Шокли вплоть до очень высоких, около 700 К, температур. Для выбранного уровня легирования п-канала в пределах (2 - 4)хЮ17 см"3 достигнуты предельные для ЯЮ параметры приборов: пробой диода сток - затвор при полях около 3 МВ/см, у подвижность электронов - от 170 до 400 см~/Вс (в зависимости от уровня легирования и политипа).

3. Показано, что в диапазоне температур 160 - 680 К температурная зависимость крутизны 6Н-81С ПТ со скрытым р+п-переходом определяется, с одной стороны, увеличением (в диапазоне 160 - 520 К) концентрации свободных электронов в канале за счет термоионизации относительно глубоких легирующих примесей, а с другой стороны, уменьшением (во всем температурном интервале) дрейфовой подвижности электронов при их фононном рассеянии, диффузионной разности потенциалов р+п-затвора и толщины приповерхностной ОПЗ.

4. Показано, что зарядовые свойства открытой поверхности канала, выступающей в БЮ ПТ со скрытым р+п-затвором в роли дополнительного "плавающего" затвора, можно стабилизировать путем обработки поверхности канала в газоразрядной водородной плазме. Необходимость такой стабилизации особенно актуальна для транзисторов с низкой концентрацией доноров в канале (высоковольтных), в которых поверхностный заряд может сильно модулироваться напряжением стока из-за влияния короткоканальных эффектов.

5. Разработана модель подпороговой проводимости в ПТ со скрытым р+п-переходом.

Показано, что подпороговый ток в таких транзисторах обусловлен диффузией тепловых носителей в обедненной области канала со скоростью, которая задается отношением коэффициента диффузии неосновных носителей (дырок) к их диффузионной длине. Показано, что при комнатной температуре экспериментальные подпороговые характеристики 6Н-81С ПТ хорошо описываются в рамках модели. Скорость диффузии составляет около 2х104 см/с: £>р = 0.5 см2/с (// = 20 см2/В с) и Ьр = 0.28 мкм (тр = 1.5x10"9 с). Обнаружено, что при повышенных температурах эффективность контроля концентрации тепловых носителей в обедненной области со стороны р+п-затвора снижается из-за экранирующего влияния поверхностного заряда, находящегося в подпороговом режиме под электростатическим влиянием р+п-затвора.

6. Разработана методика спектроскопии поверхностных состояний, основанная на анализе низкочастотного токового шума в тонких пленках полупроводников. Этот вид шума обусловлен флуктуациями толщины приповерхностной ОПЗ за счет флуктуаций заряда, захваченного поверхностными состояниями. Анализ подобного рода шума в 4Н-8Ю ПТ при температурах 500 - 700 К показал, что он обусловлен флуктуациями заполнения локальных ПС со следующими параметрами: энергия ионизации =1.3 эВ, сечение захвата электронов сгп ~ 10"14 см2, интегральная плотность Л^ = 2x1012 см"2.

7. Проведено обобщение теории поверхностной емкости полупроводника на случай неполной ионизации легирующих примесей в электронейтральном объеме (результаты теории использовались при расчетах С-У характеристик "идеальных" МОП-структур на основе 81С). Показано, что в том случае, когда уровень Ферми в нейтральном объеме отстоит от энергетического уровня примесей (ближе к разрешенной зоне) более, чем на несколько единиц кТ, поверхностная емкость возрастает как при обогащении, так и при обеднении приповерхностной области основными носителями (классическая теория дает монотонное уменьшение поверхностной емкости при переходе от обогащения к обеднению). При этом "длина экранирования" оказывается меньше классической длины экранирования Дебая в раз.

8. Изготовлены МОП-структуры металл - БЮг - п-6Н-81С с разной ориентацией окисляемой поверхности: (0001)С и (0001)81. Напряженость поля пробоя окисла в изготовленных структурах достигает 10 МВ/см. Показано, что при комнатной температуре и отрицательных напряжениях на затворе имеет место сугубо неравновесное обеднение полупроводника, что обусловлено чрезвычайно низким темпом тепловой генерации носителей в ОПЗ и, соответственно, гигантским временем формирования дырочного инверсионного слоя.

9. Показано, что минимальной плотностью интерфейсных электронных состояний на окисленной поверхности бН-БЮ характеризуется полярная грань (0001)81. Плотность быстрых состояний экспоненциально падает с ростом абсолютной величины поверхностного изгиба зон 1//8: Ог*(щ) = 1)*ехр(А*дщ). Как вид, так и параметры распределения (£>* = ЗхЮ12 см"2эВ1 и А* = 12 эВ"1) весьма близки к тем, которые обычно наблюдают для границы раздела 8Юг - 81. Интегральная плотность ПС составляет 2х10п см"2.

10. Путем анализа вольтфарадных характеристик бН-БЮ МОП-конденсаторов, измеренных при высокой температуре (600 К), выявлены глубокие ловушки на интерфейсе 8102 - п-6Н-81С. Они распределены по энергиям в запрещенной зоне в виде Гауссовского пика с максимумом на 1.2 эВ ниже дна зоны проводимости.

12 2

Интегральная плотность составляет порядка 10 см" , а сечение захвата электронов -порядка 10"14 см2.

11. Рассчитаны зависимости высоты барьера Шоттки от работы выхода металла для контактов, сформированных на реальной поверхности 8Ю В основу расчета положено предположение о том, что на реальной поверхности 8Ю присутствует тонкий окисный слой, а пограничные электронные состояния, задающие высоту барьера, аналогичны глубоким ПС, обнаруженным на интерфейсе 8Ю с толстым окислом. Предполагается также, что эти ловушки имеют однородное пространственное распределение в пределах естественного окисла. Показано, что для П-6Н-81С экспериментальные данные по высоте барьеров хорошо описываются в рамках модели, при этом принятые при расчетах величины толщин естественного окисла реальны по условиям приготовления структур.

12. Изготовлены и исследованы БЮ п-МОП-транзисторы обедненно-обогащенного типа с низкой концентрацией доноров в канале: 5x1015 см"3. При комнатной температуре и при напряжениях на МОП-затворе, соответствующих обеднению канала основными носителями, ток стока эффективно контролируется со стороны МОП-затвора: сколько-нибудь существенной экранировки затвора поверхностным зарядом не происходит. При этом подвижность электронов в канале составляет ¡л — л

360 см /В-с, что является предельно высоким значением для бН-БЮ п-типа проводимости.

13. При комнатной температуре в МОП-транзисторах обнаружен сугубо неравновесный эффект поля, обусловленный неравновесным заполнением глубоких ПС в режиме аккумуляции. Разработана аналитическая модель релаксации проводимости канала транзистора после неравновесного заполнения ПС электронами. Предложен метод определения параметров ПС из данных по релаксации проводимости. Анализ релаксации проводимости канала 6Н-8Ю МОП-транзисторов (при повышенных температурах) показал, что эти ловушки распределены по энергиям в виде узкого Гауссовского пика в верхней половине запрещенной зоны 6Н-8Ю. Параметры состояний следующие: интегральная

12 2 плотность порядка 10 см" , энергия ионизации в максимуме распределения Ее - Е1т = 1.19 эВ, уширение пика АЕ « 85 мэВ, сечение захвата электронов стп ~ 10"14 см2.

14. Глубокие ПС на поверхности БЮ, выявленные несколькими независимыми методами, по своей природе аналогичны Рь-центрам в системе 8Юг - кремний и представляют собой "дефекты окисления" - оборванные кремниевые связи (как для кремния, так и для 6Н- и 4Н-8Ю максимальная плотность состояний приходится приблизительно на 0.3 эВ выше середины запрещенной зоны, что составляет половину от "корреляционной энергии" Рь-центров). При этом интегральная плотность данных состояний и уширение пика их плотности зависит от кристаллографической ориентации и условий обработки поверхности БЮ: плотность состояний минимальна (а уширение максимально) на хорошо окисленной поверхности с ориентацией (0001)81 и, наоборот, плотность состояний максимальна (а уширение минимально) на свободной поверхности 8Ю с ориентацией (0001)С.

15. Сравнительными исследованиями статических и переходных характеристик 4Н-81С высоковольтных инжекционных р+п0п+диодов разрешена "проблема времени жизни" ННЗ в них, заключающаяся в очень большой разнице величин времени жизни, измеряемых разными методами. Показано, что время жизни ННЗ в объеме базы достигает нескольких десятых долей микросекунды при комнатной температуре, увеличиваясь до нескольких микросекунд при температурах 500 - 600 К. При этом время восстановления блокирующей способности диодов составляет порядка 10 не за счет очень малого времени жизни ННЗ в тонком слое п0-базы вблизи р+-инжектора, толщина которой существенно меньше, чем толщина ОПЗ при нулевом смещении перехода.

16. Исследованиями характеристик выключения высоковольтных 4Н-81С тиристоров показано, что как величины, так и температурные зависимости времени жизни ННЗ в блокирующей ро-базе тиристоров близки к тем, которые были измерены для высоковольтных 4Н-Б1С диодов с базой п0-типа: в обоих типах приборов время жизни при комнатной температуре составляет несколько десятых долей микросекунды и экспоненциально возрастает при повышении температуры с энергией активации в пределах 0.11 - 0.13 эВ. На этом основании можно заключить, что время жизни ННЗ в 4Н-8Ю как п-, так и р-типа проводимости с уровнем легирования 1014 - 1015 см"3 контролируется одними и теми же рекомбинационными центрами.

17. Показано, что коэффициент усиления высоковольтных биполярных 4Н-81С транзисторов со структурой п+рп0 при низких плотностях тока ограничивается, в основном, рекомбинацией носителей в ОПЗ эмиттерного перехода. При высоких плотностях тока коэффициент усиления падает из-за поверхностной рекомбинации, которая в транзисторах с базой р-типа существенно усиливается вследствие сильного оттеснения тока к краю эмиттера. Установлено, что рекомбинация в ОПЗ и поверхностная рекомбинация снижают максимально возможный коэффициент усиления транзисторов почти в три раза. Вывод: для увеличения коэффициента усиления необходимо использовать достаточно разветвленный эмиттер, что, в свою очередь, требует специальных мер для снижения скорости поверхностной рекомбинации.

1. Г. Леммлейн. Доклады Академии Наук СССР, 58, 1939 (1947); 84, 1167 (1952).

2. Г.С. Жданов. Доклады Академии Наук СССР, 41, 40 (1945); Г.С. Жданов, З.В. Минерва. Доклады Академии Наук СССР, 48, 192 (1945).

3. A.A. Чернов. УФН, 73, 277 (1961).

4. Yu.A. Vodakov, E.N. Mokhov, M.G. Ramm, A.D. Roenkov. Kristal und Technik, 14, 729 (1979); Yu.A. Vodakov, E.N. Mokhov. Patent USSR No.403275, Patent USA No.4147572.

5. Yu.M. Tairov and V.F. Tsvetkov. J. Cryst. Growth, 43, 209 (1978); 52, 146 (1981).

6. J.A. Lely. Ber. Deut. Ceram. Ges., 32,229 (1955).

7. R.B. Campbell, H.C. Chang. Semiconductors and Semimetals, 7B, 625 (1970).

8. Yu.A. Vodakov, E.N. Mokhov, M.G. Ramm, A.D. Roenkov. Kristal und Technik, 14, 729(1979).

9. E.H. Мохов, Ю.А. Водаков, Г.А. Ломакина. В сб. "Проблемы физики и технологии широкозонных полупроводников" (Изд. ЛИЯФ, Ленинград), с. 136 (1979).

10. Yu.M. Tairov, V.F. Tsvetkov. J. Cryst. Growth, 43, 209 (1978).

11. Yu.M. Tairov, V.F. Tsvetkov. J. Cryst. Growth, 52, 146 (1981).

12. Yu.M. Tairov, V.F. Tsvetkov. Cryst. Growth (Netherlands), 46, 403 (1979).

13. Ф. Райхель, Ю.М. Таиров, В.Ф. Цветков. Изв. АН СССР, сер. Неорганические материалы, 19, 67 (1983).

14. В.И. Левин, Ю.М. Таиров, М.Г. Траваджян, В.Ф. Цветков. Изв. АН СССР, сер. Неорганические материалы, 14, 1062(1978).

15. D.L. Barrett, J.P. McHugh, H.M. Hobgood, R.H. Hopkins, P.G. McMullin, R.C. Clarke. J. Cryst. Growth, 128, 358 (1993).

16. R.F. Davis, C.H. Carter, C.E. Hunter. United States Patent N 4,866,005 (Sept. 12, 1989).

17. M.M. Аникин, Н.Б. Гусева, B.A. Дмитриев, A.JI. Сыркин. Изв. АН СССР, сер. Неорганические материалы, 20, 1768 (1984).

18. А.О. Konstantinov and P.A. Ivanov. In "Silicon Carbide and Related Materials" ed. by M.G. Spencer, R.P. Devaty, J.A. Edmond, M.Asif Khan and M.Rahman (Inst, of Phys. Conf. Ser. Number 137, Ins. of Phys. Publ., Bristol and Philadelphia), p. 37 (1993).

19. В.Ф. Бритун, B.A. Дмитриев, И.В. Емельянова, Н.Г. Иванова, И.В. Попов, М.А. Чернов, В.Г. Циунелис. ЖТФ, 56, 214 (1986).

20. В.А. Дмитриев, П.А. Иванов, И.В. Коркин, Я.В. Морозенко, И.В. Попов, Т.А. Сидорова, A.M. Стрельчук, В.Е. Челноков. Письма в ЖТФ, 11, 238 (1985).

21. R.F. Davis, G. Keiner, М. Shur, J.W. Palmour, J.A. Edmond. Proc. IEEE, 79, 677 (1991).

22. P. Liaw, R.F. Davis. J. Elecrochem. Soc., 132, 642 (1985).

23. H.S. Kong, J.T. Glass, R.F. Davis. J. Appl. Phys., 64, 2672 (1988).

24. J.A. Powell, D.J. Larkin, L.G. Matus, W.J. Choyke, J.L. Bradshaw, L. Henderson, M. Yoganathan, J. Yang, P. Pirouz. Appl. Phys. Lett., 56, 1353 and 1442 (1990).

25. H. Matsunami. In "Silicon Carbide and Related Materials" ed. by M.G. Spencer, R.P. Devaty, J.A. Edmond, M. Asif Khan and M. Rahman (Inst, of Phys. Conf. Ser. Number 137, Ins. of Phys. Publ., Bristol and Philadelphia), p. 45 (1993).

26. P.G. Neudeck, J.B. Petit, C.S. Salupo. Proc. of the 2nd High Temperature Electronics Conference (Charlotte NC, USA), p. X-23 (1994).

27. R.R. Hart, H.L. Dunlap, O.J. Marsh. Radiation Effects, 9, 261 (1971).

28. J.A. Spitznagel, S. Wood, W.J. Choyke. Nuclear Instruments and Methods, B16, 2371986).

29. A. Suzuki, K. Furukawa, Y. Fujii, M. Shigeta, S. Nakajama. Proc. of the ICACSC held in Washington, DC, 1990, p. 89.

30. В .А. Гудков, Г. А. Крысов, B.H. Макаров. ФТП, 18, 1098 (1984).

31. A.V. Suvorov and N.G. Chechenin. Abstr. of the 7th Int. Conf. on Ion-Beam Modification of Materials held inNokswill, С A, 1990, p. 310.

32. K.K. Бурдель, A.B. Суворов, Н.Г. Чеченин. ФТТ, 32, 1672 (1990).

33. K.K. Бурдель, П.В. Варанкин, В.Н. Макаров, А.В. Суворов, Н.Г. Чеченин. ФТТ, 30, 629(1988).

34. А.В. Суворов, Я.В. Морозенко, В.Н. Макаров, П.А. Иванов. Тезисы докладов 3-й Всесоюзной конференции по физике и технологии широкозонных полупроводников, Махачкала, 1986, с. 28.

35. S. Adachi, М. Mohri, Т. Yamachina. J. Surface Science, 161, 479 (1985).

36. E.B. Калинина, А.В. Суворов, Г.Ф. Холуянов. ФТП, 14, 652 (1980).

37. J.A. Edmond, S.P. Withrow, W. Wadlin, R.F. Davis. In "Interfaces, Super-Latties and Thin Films", ed. by J.D. Dow and I.K. Schuller (Pittsburg PA, Mat. Res. Soc.), p. 1931987).

38. A. Suzuki, H. Ashida, N. Furui, K. Mameno H. Matsunami. Japanese J. Appl. Phys., 21,579(1982).

39. J.B. Petit, J.A. Powell, L.B. Matus. Transactions of the 1st HiTEC held in Albuquerque, NM, 1991, p. 198.

40. Z. Zheng, R.E. Tressler, K.E. Spear. J. Electrochem. Soc., 137, 2812 (1990).

41. C.D. Fung and J.J. Kopanski. Appl. Phys. Lett., 45, 757 (1984).

42. R. Harris and R. Call. Proc. of the Int. Conf. on Silicon Carbide held in Columbia, SC, 1973, p. 329.

43. L. Muechlhoff, M.J. Bozack, W.J. Choyke, J.T. Yates. J. Appl. Phys., 60, 2558 (1986).

44. M. Yoshikawa, H. Itoh, Y. Morita, I. Nashiyama, S. Misawa, H. Okumura, S. Yoshida. J. Appl. Phys., 70, 1309 (1991).

45. A.Jl. Сыркин, И.В. Попов, В.Е.Челноков. Письма в ЖТФ, 12, 240 (1986).

46. J.W. Palmour, R.F. Davis, Т.М. Wallett, K.B. Bhasin. J. Vac. Sei. Techn., A4, 590 (1986).

47. W.S. Pan and A.J. Steckl. SPP Amorphous and Crystalline Silicon Carbide ed. by M.M. Rahman, C.Y-W Yang and G.L. Harris (Berlin, Heidelberg, Springer Verlag), v. 43, p. 217(1989).

48. J. Crofton, P.G. McMullin, J.R. Williams, M.J. Bozak. J. Appl. Phys., 77, 1317 (1995).

49. J.J. Bellina and M.V. Zeller. In "Novel Refractory Semiconductors", ed. by D. Emin, T.L. Aselage and C. Wood (Pittsburg, PA, Mat. Res. Soc.), p. 265 (1987).

50. P.G. McMullin, J. A. Spitznagel, J.R. Szedon, J. A. Costello. Proc. of the ICACSC held in Washington, DC, 1990, p. 294.

51. K.M. Geib, J.E. Mahan, C.W. Wilmsen. SPP Amorphous and Crystalline Silicon Carbide, ed. by M.M. Rahman, G.L. Harris and C.Y-W. Yang (Berlin, Heidelberg, Springer Verlag), v. 43, p. 224 (1989).

52. M.M. Anikin, M.G. Pastegaeva, A.L. Syrkin, I.V. Chuiko. Proc. of the ICACSC held in Washington, DC, 1990, p. 191.

53. J.W. Corbett, J.L. Lindstrom, S.J. Pearton. In "Defects in Electronic Materials", ed. by M. Stavola, S.J. Pearton, and G. Davis (Pittsburg PA, Mat. Res. Soc.), p. 229 (1988).

54. A.O. Константинов, H.C. Константинова, О.И. Коньков, Е.И. Теруков, П.А. Иванов. ФТП, 28, 342 (1994).

55. А.И. Вейнгер, Г.А. Ломакина, E.H. Мохов. ФТП, 18, 2014 (1984).

56. M.S. Shur. In "Semiconductors and semimetals", 52, 161 (1998).

57. A.B. Grebene and S.R. Ghandi. Sol. State Electronics, 12, 573 (1969).

58. R. Pusel, H. Haus, H. Statz. Adv. in Electronics and Electr. Physics, 38, 195 (1975).

59. W. Shockley. Proc. IRE, 40, 1365 (1952).

60. K.A. Валиев, Ю.И. Пашинцев, Г.В. Петров. Применение контакта металл-полупроводник в электронике. М., 1981, 304 с.

61. Полевые транзисторы на арсениде галлия. Сборник статей под ред. Д.В. ДиЛоренцо и Д.Д. Канделуола. М., 1988, 495 с.

62. А.П. Дмитриев, A.O. Константинов, Д.П. Литвин, В.И. Санкин. ФТП, 17, 1093 (1983).

63. Т. Сугано, Т. Икома, E. Такэиси. Введение в микроэлектронику. М., 1988, 320 с.

64. McD.H. Hobgood, R.C. Glass, G. Augustine, R.H. Hopkins, J. Jenny, M. Skowronski, W.C. Mitchel, M. Roth. Appl. Phys. Lett., 66, 1364 (1995).

65. D.L. Barrett and R.B. Campbell. J. Appl. Phys., 38, 53 (1967).

66. B.W. Wessels and H.S. Gatos. J. Phys. Chem. Sol., 38, 345 (1977).

67. С. Зи. Физика полупроводниковых приборов, 1-й том. М., 1984, 455 с.

68. A.O. Константинов. ФТП, 23, 31 (1989).

69. С. Зи. Физика полупроводниковых приборов, 2-й том. М., 1984, 456 с.

70. J.R. Brews. IEEE Electr. Dev., 26, 1282 (1979).

71. M.E.Levinshtein, J.W.Palmour, S.L.Rumyantsev. Semicond. Sei. and Technol., 9, 2080(1994).

72. P.Flatresse and T.Ouisse. Solid State Electr., 38, 971 (1995).

73. J.W. Palmour, M.E. Levinshtein, S.L. Rumyantsev, G.S. Simin. Appl. Phys. Lett., 68, 2669(1996).

74. M.E. Levinshtein, S.L. Rumyantsev, J.W. Palmour, D.B. Slater, Jr., J. Appl. Phys., 81, 1758 (1997).

75. P.O. Lauritzen. Solid State Electr., 8,41 (1965).

76. L.D. Yau and C.T. Sah. IEEE Electr. Dev., 16, 170 (1969).

77. В. Шокли, У. Рид. В кн.: "Полупроводниковые электронные приборы" под ред. A.B. Ржанова. М., 1953, с. 121.

78. JI.C. Берман, A.A. Лебедев. Емкостная спектроскопия глубоких центров в полупроводниках. Л., 1981, 175 с.

79. N. Yamada, H. Fuma, H. Tadano. In "Silicon Carbide and Related Materials 1995", ed. by S.Nakashima, H.Matsunami, S.Yoshida, and H.Harima (Inst. Phys. Conf. Ser. No 142; Inst. Phys. Publishing, Bristol and Philadelphia), p. 737 (1995).

80. N. Shinohara, M. Yamanaka, S. Misawa, H. Okumura, S. Yoshida. Japanese J. Appl. Phys., 30, 240 (1991).

81. S.T. Sheppard, J.A. Cooper, M.R. Melloch. J. Appl. Phys., 75, 3205 (1994).

82. A. Suzuki, H. Ashida, M. Furui, K. Mameno, H. Matsunami. Japanese J. Appl. Phys., 21,579(1982).

83. R.S. Harris. Solid State Electron., 12,103 (1976).

84. L.M. Termann. Solid State Electron., 5, 285 (1962).

85. E.H. Nicollian and A. Goetzberger. Bell. System Techn. Journal, 46, 1055 (1967).

86. B.H. Овсюк. Электронные процессы в полупроводниках с областями пространственного заряда, Новосибирск, 1984, 254 с.

87. А.П. Барабан, В.В. Булавинов, П.П. Коноров. Электроника слоев SiC>2 на кремнии. Л., 1988,304 с.

88. G.J. Declerck, T. Hotteri, G.A. May, J. Beaudouin, J.D. Meindl. J. Elecrochem. Soc., 122, 436 (1975).

89. D.L. Heald, R.M. Das, R.P. Khosla. J. Elecrochem. Soc., 123, 302 (1976).

90. M.C. Chen and J.W. Hill. J. Elecrochem. Soc., 115, 223 (1972).

91. Ю.М. Таиров, В.Ф. Цветков. Справочник по электротехническим материалам (раздел 19: Полупроводниковые соединения А4В4), М., 1988, с. 446.

92. G.J. Gerardi, E.H. Poindexter, P.J. Caplan. Appl. Phys. Lett., 49, 348 (1986).

93. J.R. Waldrop, R.W. Grant. J. Appl. Phys., 72, 4757 (1992).

94. A.H. Андреев, A.A. Лебедев, М.Г. Растегаева, Ф.М. Снегов, А.Л. Сыркин, В.Е. Челноков, Л.Н. Шестопалова. ФТП, 29, 957 (1995).

95. A.M. Cowley and S.M. Sze, J. Appl. Phys., 36, 3212 (1965).

96. M. Bhatnagar, В J. Baliga. IEEE Electr. Dev., 40, 645 (1993).

97. A.K. Agarwall, J.B. Casady, L.B. Rowland, W.F. Walek, M.H. White, C.D. Brandt. IEEE Electr. Dev. Lett., 18, 586 (1997).

98. J. Spitz, M.R. Melloch, J.A. Cooper, Jr., M.A. Capano. IEEE Electr. Dev. Lett., 19, 100(1998).

99. J.N. Shenoy, J.A. Cooper, M.R. Melloch. IEEE Electr. Dev. Lett., 18, 93 (1997).

100. R. Singh, S.H. Ryu, J.W. Palmour. Abstracts of the ICSCRM'99, held in Sheraton Imperial Center, Research Triangle Park, NC, October 10-15, Abstr. N 345 (1999).

101. J.W. Palmour, R.F. Davis, H.S. Kong, S.F. Corcoran, D.P. Griffis. J. Elecrochem. Soc., 136,502 (1989).

102. J.W. Palmour, L.A. Lipkin. Proc. of the 2nd High Temperature Electronics Conference held in Charlotte NC, 1994, p. XI-3.

103. E. Arnold, N. Ramungul, T.P. Chow, M. Ghesso. In "Silicon Carbide, Ill-Nitrides and Related Materials, Part 2", ed. by G. Pensl, H. Morkoc, B. Monemar, and E. Janzen (Trans Tech Publications Ltd, Switzerland), p. 1013 (1998).

104. P. Friedrichs, E.P. Burte, R Schorner. J. Appl. Phys., 79, 7814 (1996).

105. J.A. Cooper, Jr. Phys. Stat. Sol. (a), 162, 305 (1997).

106. В.П. Дьяконов. Справочник по алгоритмам и программам на языке бейсик для персональных ЭВМ. М., 1987, 240 с.

107. Y. Nishi. Japanese J. Appl. Phys., 10, 52 (1971).

108. G.J. Geardi, E.H. Poindexter, P.J. Caplan. Appl. Phys. Lett., 49, 348 (1986).

109. E.H. Poindexter. Semicond. Sci. Technol., 4, 961 (1989).

110. D.M. Brown, M. Ghezzo, J. Kretchmer, E. Downey, E. Pimbley, J.W. Palmour. IEEE Electr. Dev., 41, 618 (1994).

111. О. Kordina, J.P. Bergman, A. Henry, E. Janzen, S. Savage, J. Andre, L.P. Ramberg, U. Lindefelt, W. Hermansson, K. Bergman. Appl. Phys. Lett., 67, 1561 (1995).

112. A. Agarwal, S.H. Ryu, R. Singh, 0. Kordina, J.W. Palmour. Proc. of the Int. Conf. on Silicon Carbide and Related Materials 1999, Research Triangle Park, North Carolina, USA, Oct. 10-15, 1999. Materials Science Forum Vols. 338-342, p. 1387 (2000).

113. M.E. Levinshtein, J.W. Palmour, S.L. Rumyantsev, R. Singh. Semicond. Sci. Technol., 12, 1498 (1997).

114. Ю.А. Евсеев, П.Г. Дерменжи. Силовые полупроводниковые приборы. М., 1981, 472 с.

115. В. Lax and Т. Neustadter. J. Appl. Phys., 25, 1148 (1954).

116. P.O. Neudeck and C. Fazi. In "Silicon Carbide, Ill-Nitrides and Related Materials, Part 2", ed. by G. Pensl, H. Morkoc, B. Monemar, and E. Janzen (Trans Tech Publications Ltd, Switzerland), p. 1037 (1998).

117. T. Kimoto, N. Miyamoto, H. Matsunami. IEEE Electr. Dev., 46, 471 (1999).

118. Y. Sugawara, K. Asano, R. Singh, J.W. Palmour. Proc. of the Int. Conf. on Silicon Carbide and Related Materials 1999, Research Triangle Park, North Carolina, USA, Oct. 10-15, 1999. Materials Science Forum Vols. 338-342, p. 1371 (2000).

119. Y. Sugawara, D. Takayama, K. Asano, R. Singh, J.W. Palmour, T. Hayashi. Proc. of Int. Symp. on Power Semiconductor Devices & ICs held in Osaka (Japan), 2001, p. 27.

120. B.R. Gossik. J. Appl. Phys., 27, 905 (1956).

121. Ю.Р. Носов. Физические основы работы полупроводникового диода в импульсном режиме. М., 1968, 263 с.

122. Н. Schlangenotto and W. Gerlach. Solid State Electr., 15, 393 (1972).

123. N.I. Kuznetsov, E.V. Astrova, E.V. Kalinina, V.A. Dmitriev, H. Kohg, C.H. Carter, of the 3rd International HiTEC held in Albuquerque, NM, 1996, p. P77.

124. T. Kimoto, N. Miyamoto H. Matsunami. IEEE Electr. Dev., 46, 471 (1999).

125. M. Shur. Physics of Semiconductor Devices. Prentice Hall Series in Solid State Physical Electronics, Nick Holonyak, Jr. Editor, 1990.

126. M.M. Аникин, B.B. Евстропов, И.В. Попов, В.П. Растегаев, A.M. Стрельчук, A.JI. Сыркин. ФТП, 23, 647 (1989).

127. М.М. Аникин, В.В. Евстропов, И.В. Попов, В.П. Растегаев, A.M. Стрельчук, А.Л. Сыркин. ФТП, 23, 1813 (1989).

128. M.M. Аникин, А.С. Зубрилов, A.A. Лебедев, A.M. Стрельчук, A.E. Черенков. ФТП, 25,479(1991).

129. A. Herlet. Solid State Electron., 11,717 (1968).

130. B.A. Кузьмин, Т.Т. Мнацаканов. Электротехника, 20, 39 (1984).

131. М.Е. Levinshtein, J.W. Palmour, S.L. Rumyantsev, R. Singh. Semicond. Sci. Techn., 13,1006(1998).

132. A. Elasser, M. Ghezzo, N. Krishnamurthy, J. Kretchmer, A.W. Clock, D.M. Brown, T.P. Chow. Solid State Electron., 44, 317 (2000).

133. P. Hazdra and J. Vobecky. Solid State Phenomena, 69-70, 545 (1999).

134. P. Hazdra and J. Vobecky. Solid State Electron., 37, 127 (1994).

135. K. Xie, J.H. Zhao, J.R. Flemish, T. Burke, W.R. Buchwald, G. Lorenzo, H. Singh. IEEE Electr. Dev. Lett., 17, 142 (1996).

136. A.K. Agarwal, J.B. Casady, L.B. Rowland, S. Seshadri, R.R. Siergiej, W.F. Valek, C.D. Brand. IEEE Electr. Dev. Lett., 18, 518 (1997).

137. B. Li, L. Cao, J.H. Zhao. IEEE Electr. Dev. Lett., 20, 219 (1999).

138. N.V. Dyakonova, M.E. Levinshtein, J.W. Palmour, S.L. Rumyantsev, R. Singh. Semicond. Sei. Tecnol., 13, 241, (1998).

139. M.E. Levinshtein., T.T. Mnatsakanov, P.A. Ivanov, A.K. Agarwal, J.W. Palmour, S.L. Rumyantsev, A.G. Tandoev, S.N. Yurkov. Solid State Electron., 45, 453 (2001).

140. И.Л. Каганов. Промышленная электроника. M., 1968, 559 с.

141. A.K. Agarwal, S. Seshadri, M. McMillan, S.S. Mani, J. Casady, P. Sanger, P. Shah. Solid State Electron., 44, 303 (2000).

142. M.E. Levinshtein, J.W. Palmour, S.L. Rumyantsev, R. Singh. IEEE Electr. Dev., 45, 307(1998).

143. S.H. Ryu, A.K. Agarwal, R. Singh, J.W. Palmour. IEEE Electr. Dev. Lett., 22, 124, (2001).

144. Y. Tang, J.B. Fedison, T.P. Chow. IEEE Electr. Dev. Lett., 22, 119, (2001).

145. P.A. Ivanov and V.E. Chelnokov. Semicond. Sei. Technol., 7, 863 (1992).

146. А. Блихер. Физика силовых биполярных и полевых транзисторов. Л., 1986, 248 с.

147. Н.С. Спиридонов. Основы теории транзисторов. Киев, 1969, 300 с.

148. F.H. Fletcher. Proc. IRE, 43, 551 (1955).

149. J.R. Hauser. IEEE Electr. Dev., 11, 238 (1964).

150. A.M. Стрельчук, B.B. Евстропов, В.А. Дмитриев, А.Е. Черенков. ФТП, 29, 2179 (1995).

151. Т. Kimoto, N. Miyamoto, Н. Matsunami. IEEE Electr. Dev., 46, 471 (1999).

152. J.A. Edmond, D.G. Waltz, S. Brueckner, H.S. Kong, J.W. Palmour, C.H. Carter. Proc. of the 1st High Temperature Electronics Conference, held in Albuquerque NM, 1991, p. 500.248

153. V. Grivickas, J. Linnros, A. Galeckas. In "Silicon Carbide, Ill-Nitrides and Related Materials, Part 2", ed. by G. Pensl, H. Morkoc, B. Monemar, and E. Janzen (Trans Tech Publications Ltd, Switzerland), p. 529 (1998).

154. P.G. Neudeck and C. Fazi. In "Silicon Carbide, Ill-Nitrides and Related Materials, Part 2", ed. by G. Pensl, H. Morkoc, B. Monemar, and E. Janzen (Trans Tech Publications Ltd, Switzerland), p. 1037 (1998).

155. C.T. Kirk. IEEE Electr. Dev., 9, 164 (1962).