Preparation and properties of vapour phase epitaxial silicon carbide diodes

• Published in: Solid-state electronics 1972-01, Vol.15 (3), p.285-286
• Main Authors: Gramberg, G., Königer, M.
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0038-1101; 1879-2405
• DOI: 10.1016/0038-1101(72)90083-4

SiC epitaxial layers of good crystalline perfection were produced by hydrogen reduction of silicon tetrachloride and hexane at 1730°C using 6H SiC crystals as substrates. pn-junctions were obtained by deposition of strongly boron doped layers on to high-resistivity n-type substrates. By a subsequent diffusion process at 2250°C breakdown voltages were much improved and reached up to 600 V. The forward characteristic was shown to be exponential at low current densities and quadratic at high current densities. Space charge capacitance measurements were used to investigate the doping profile near the junction. It is shown that ion drift effects have an important influence on the doping profile. Diffusion lengths of minority carriers were determined by a photoelectric method to be L n + L p = 0·2…0·4 μm. Des couches épitaxiales de SiC de bonne perfection cristalline, ont été produites par réduction à l'hydrogène de tetrachlorure de silicium et d'hexane à 1730°C en utilisant des cristaux 6 H SiC comme base. Des jonctions pn ont été obtenues par déposition de couches fortement dopées au bore sur des bases du type nà haute résistivité. Par un processus de diffusion subséquent à 2250°C, les tensions de rupture ont été améliorées et ont atteint 600 V. La caractéristique directe a été montrée être exponentielle à densités de courant faibles et quadratique à densités de courant élevées. Le profil du dotation près de la jonction a étéétudié par mesures de capacité de charge spatiale. Il est montré que les effets de migration d'ions ont une grande influence sur le profil de dotation. Des longueurs de diffusion des porteurs minoritaires, déterminées par méthode photoélectrique, ont été trouvées d'être L n + L p = 0,2 … 0,4 μm. Epitaktische Schichten aus SiC mit guter Kristallperfektion wurden durch Reduktion von Siliziumtetrachlorid und Hexan mit Wasserstoff bei 1730°C auf 6H-SiC-Substratkristallen erzielt. pn- U ̈ berg a ̈ nge wurden hergestellt durch Abscheiden von hoch mit Bor dotierten Schichten auf hochohmigen n-Typ Substraten. Ein nachfolgender Diffusionsprozeß bei 2250°C brachte eine Verbesserung der Durchbruchsspannung, wobei Werte bis zu 600 V erreicht wurden. Die Flußkennlinie verläuft bei niedrigen Stromdichten exponentiell und bei hohem Strom quadratisch. Messungen der Raumladungskapazität lieferten das Dotierungsprofil nahe dem Übergang. Es wird gezeigt, daß Ionendriftprozesse eine wichtige Rolle für den Dotierungsverlauf spielen. Die Diffusionslänge für Min