Enhanced annealing of the Z defect in 4H-SiC epilayers

Storasta, L.*; 土田 秀一*; 宮澤 哲哉*; 大島 武

Journal of Applied Physics, 103(1), p.013705_1 - 013705_7, 2008/01

https://doi.org/10.1063/1.2829776

六方晶炭化ケイ素(4H-SiC)中のキャリア寿命低下の原因であるZセンターの低減化技術として、エピ膜表面層に炭素イオン注入を行った後に熱処理を行うプロセス(炭素イオン注入/熱処理プロセス)を試みた。その結果、炭素イオンを注入し210/cm,深さ300nmの炭素過剰層を形成し、その後、1800C,30分の熱処理を行うことで、100m厚のエピ膜のほぼ全域にわたってZセンター濃度が検出限界(110/cm)以下にまで低減されることを見いだした。また、炭素イオンのみをはじき出す200keV以下の電子線照射を行ったところZセンターの増加が観測された。これより、Zセンターは炭素欠陥起因であり、今回の炭素イオン注入/熱処理プロセスはSiC中に過剰な炭素を供給することでセンターが消滅したと考えられる。