• 제목/요약/키워드: Deep-level transient spectroscopy

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후열처리 분위기에 따른 깊은 준위결함의 변화가 Ga2O3/SiC 이종접합 다이오드에 미치는 영향 분석 (Effects of Deep Level Defect Variations on Ga2O3/SiC Heterojunction Diodes Due to Post-Annealing Atmosphere)

  • 정승환;신명철;;구상모
    • 전기전자학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.104-109
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    • 2024
  • 본 연구에서는 다양한 가스 분위기에서 후열처리를 진행한 후 Ga2O3/SiC 이종접합 다이오드의 깊은 준위 결함 변화를 Deep Level Transient Spectroscopy(DLTS) 기법으로 분석하여 깊은 준위 결함의 변화가 Ga2O3/SiC 이종접합 소자의 전기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, J-V 측정 및 Hall 측정을 통한 전기적 특성 분석을 실시하였고, N2 분위기에서 열처리된 소자에서 3.06 × 10-2 A/cm2로 가장 높은 on-state current가 측정되었으며, carrier concentration은 3.8 × 1014 cm-3로 증가하는 것이 관측되었다. 이는 후열처리 분위기에 따른 깊은 준위 결함의 변화가 전기적 특성에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.

Electrical characteristics and deep-level transient spectroscopy of a fast-neutron-irradiated 4H-SiC Schottky barrier diode

  • Junesic Park;Byung-Gun Park;Hani Baek;Gwang-Min Sun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권1호
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    • pp.201-208
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    • 2023
  • The dependence of the electrical characteristics on the fast neutron fluence of an epitaxial 4H-SiC Schottky barrier diode (SBD) was investigated. The 30 MeV cyclotron was used for fast neutron irradiation. The neutron fluences evaluated through Monte Carlo simulation were in the 2.7 × 1011 to 1.45 × 1013 neutrons/cm2 range. Current-voltage and capacitance-voltage measurements were performed to characterize the samples by extracting the parameters of the irradiated SBDs. Neutron-induced defects in the epitaxial layer were identified and quantified using a deep-level transient spectroscopy measurement system developed at the Korea Atomic Energy Research Institute. As the neutron fluence increased from 2.7 × 1011 to 1.45 × 1013 neutrons/cm2, the concentration of the Z1/2 defects increased by approximately 20 times. The maximum defect concentration was estimated as 1.5 × 1014 cm-3 at a neutron fluence of 1.45 × 1013 neutrons/cm2.

Strong Red Photoluminescence from Nano-porous Silicon Formed on Fe-Contaminated Silicon Substrate

  • Kim, Dong-Lyeul;Lee, Dong-Yul;Bae, In-Ho
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제5권5호
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    • pp.194-198
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    • 2004
  • The influences of the deep-level concentration of p-type Si substrates on the optical properties of nano-porous silicon (PS) are investigated by deep level transient spectroscopy (DLTS) and photoluminescence (PL). Utilizing a Si substrate with Fe contaminations significantly enhanced the PL intensity of PS. All the PS samples formed on Fe-contaminated silicon substrates had stronger PL yield than that of reference PS without any intentional Fe contamination but the emission peak is not significantly changed. For the PS 1000 sample with Fe contamination of 1,000 ppb, the maximum PL intensity showed about ten times stronger PL than that of the reference PS sample. From PL and DLTS results, the PL efficiency strongly depends on the Fe-related trap concentration in Si substrates.

Fe 오염에 따른 Si내의 deep level거동에 관한 연구 (The Study of Deep Level Behaviors in Si Contaminated by Iron)

  • 문영희;김종오
    • 한국재료학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.104-107
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    • 1999
  • Fe 강제오염된 p-Si에서 여러 가지 quenching 조건에 기인한 에너지 준위들을 deep level transient spectroscopy(DLTS)를 이용하여 측정하였으며, 또한 선택 에칭방법/Optical microscope을 이용한 BMD(bulk micro-defeat)측정을 통하여 Fe 침전물 형서에, Fe 확산을 위한 어닐링 후 Cooling 조건이 미치는 영향을 분석하였다. Cooling 조건들이 여러 종류의 hole trap과 bulk micro-defeat(BMD)형성에 영햐을 주는 것으로 나타났으며, normal cooling의 경우 $\textrm{Fe}_{i}$, 또는 Fe-O complex 와 관계있는 $\textrm{T}_{1},\;\textrm{T}_{2},\;\textrm{T}_{3},\;\textrm{T}_{4}$ trap이 나타났으며, Slow Cooling 의 영향으로 인하여 활성화 에너지가 0.4eV에 해당하는 trap들이 관찰되었다. 또한 $\textrm{Fe}^{+}\textrm{}^{-}$ pair(H4: 0.56eV)는 $\textrm{LN}_{2}$ quenching한 경우에서만 나타났다.

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고 에너지 (1.5 MeV) Boron 이온 주입과 초기 산소농도 조건이 깊은 준위에 미치는 영향에 관한 연구 (The Effects of high Energy(1.5MeV) B+ ion Implantation and Initial Oxygen Concentration Upon Deep Level in CZ Silicon Wafer)

  • 송영민;문영희;김종오
    • 한국재료학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.55-60
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    • 2001
  • 고 에너지 (1.5 MeV) 이온 주입된 Boron의 농도와 silicon 기판의 초기 산소 농도의 변화에 따라 silicon기판에 형성된 결정 결함 및 금속 불순물의 Gettering 효율에 대하여 DLTS(Deep Level Transient Spectroscopy), SIMS(Secondary ion Mass Spectroscopy), BMD(Bulk Micro-Defect) analysis 및 TEM (Transmission Electron Microscopy)을 이용하여 연구하였다. 이온 주입 전후의 DLTS 결과를 확산로 및 RTA를 이용한 열처리 전후의 DLTS 결과와 비교할 때 이온 주입 전 시편에서 볼 수 있는 공공에 의한 깊은 준위는 열처리 온도의 증가에 따라 금속 불순물과 관련된 깊은 준위로 천이함을 알 수 있다. 또한 고온 열처리의 경우, 초기 산소 농도가 높을수록 깊은 준위의 농도가 감소함을 볼 때 초기 산소 농도가 높을 수록 gettering 효율 측면에서 유리한 것으로 사료된다

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Deep-Level Defects on Nitrogen-Doped ZnO by Photoinduced Current Transient Spectroscopy

  • Choi, Hyun Yul;Seo, Dong Hyeok;Kwak, Dong Wook;Kim, Min Soo;Kim, Yu Kyeong;Lee, Ho Jae;Song, Dong Hun;Kim, Jae Hee;Lee, Jae Sun;Lee, Sung Ho;Yoon, Deuk Gong;Bae, Jin Sun;Cho, Hoon Young
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.421-422
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    • 2013
  • Recently, ZnO has received attentionbecause of its applications in optoelectronics and spintronics. In order to investigate deep level defects in ZnO, we used N-doped ZnO with various of the N-doping concentration. which are reference samples (undoped ZnO), 27%, 49%, and 88%-doped ZnO. Photoinduced current transient spectroscopy (PICTS) measurement was carried out to find deep level traps in high resistive ZnO:N. In reference ZnO sample, a deep trap was found to located at 0.31 (as denoted as the CO trap) eV below conduction band edge. And the CN1 and CN2 traps were located at 0.09, at 0.17 eV below conduction band edge, respectively. In the case of both annealed samples at 200 and $300^{\circ}C$, the defect density of the CO trap increases and then decreases with an increase of N-doping concentration. On the other hands, the density of CN traps has little change according to an increase of N-doping concentration in the annealed sample at $300^{\circ}C$. According to the result of PICTS measurement for different N-doping concentration, we suggest that the CO trap could be controled by N-doping and the CN traps be stabilized by thermal annealing at $300^{\circ}C$.

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전위 장벽에 따른 4H-SiC MPS 소자의 전기적 특성과 깊은 준위 결함 (Electrical Characteristics and Deep Level Traps of 4H-SiC MPS Diodes with Different Barrier Heights)

  • 변동욱;이형진;이희재;이건희;신명철;구상모
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.306-312
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    • 2022
  • 서로 다른 PN 비율과 금속화 어닐링 온도에 의해 장벽 높이가 다른 4H-SiC 병합 PiN Schottky(MPS) 다이오드의 전기적 특성과 심층 트랩을 조사했다. MPS 다이오드의 장벽 높이는 IV 및 CV 특성에서 얻었다. 전위장벽 높이가 낮아짐에 따라 누설 전류가 증가하여 10배의 전류가 발생하였다. 또한, 심층 트랩(Z1/2 및 RD1/2)은 4개의 MPS 다이오드에서 DLTS 측정을 통해 밝혀졌다. DLTS 결과를 기반으로, 트랩 에너지 준위는 낮은 장벽 높이와 함께 22~28%의 얕은 수준으로 확인되었다. 이는 쇼트키 장벽 높이에 대해 DLTS에 의해 결정된 결함 수준 및 농도의 의존성을 확인할 수 있다.

N-이온주입이 4H-SiC SBDs의 깊은 준위 결함 및 소수 캐리어 수명에 미치는 영향 (The Impact of N-Ion Implantation on Deep-Level Defects and Carrier Lifetime in 4H-SiC SBDs)

  • 신명철;이건희;강예환;오종민;신원호;구상모
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.556-560
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    • 2023
  • 본 연구에서는 4H-SiC Epi Surface에 Nitrogen implantation 공정이 깊은준위결함과 lifetime에 미치는 영향을 비교분석하였다. Deep Level Transient Spectroscopy (DLTS)와 Time Resolved Photoluminescence (TR-PL)을 사용하여 깊은준위결함과 carrier lifetime을 측정하였다. As-grown SBD에서는 0.16 eV, 0.67 eV, 1.54 eV 에너지 준위와 implantation SBD의 경우 0.15 eV 준위에서의 결함을 측정되었으며, 이는 nitrogen implantation으로 불순물이 titanium 및 carbon vacancy를 대체됨으로 lifetime killer로 알려진 Z1/2, EH6/7 준위 결함은 감소하였다.

Thermal-annealing behavior of in-core neutron-irradiated epitaxial 4H-SiC

  • Junesic Park ;Byung-Gun Park;Gwang-Min Sun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권1호
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    • pp.209-214
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    • 2023
  • The effect of thermal annealing on defect recovery of in-core neutron-irradiated 4H-SiC was investigated. Au/SiC Schottky diodes were manufactured using a 4H-SiC epitaxial wafer that was neutron-irradiated at the HANARO research reactor. The electrical characteristics of their epitaxial layers were analyzed under various conditions, including different neutron fluences (1.3 × 1017 and 2.7 × 1017 neutrons/cm2) and annealing times (up to 2 h at 1700 ℃). Capacity-voltage measurements showed high carrier compensation in the neutron-irradiated samples and a recovery tendency that increased with annealing time. The carrier density could be recovered up to 77% of the bare sample. Deep-level-transient spectroscopy revealed intrinsic defects of 4H-SiC with energy levels 0.47 and 0.68 eV below the conduction-band edge, which were significantly increased by in-core neutron irradiation. A previously unknown defect with a high electron-capture cross-section was discovered at 0.36 eV below the conduction-band edge. All defect concentrations decreased with 1700 ℃ annealing; the decrease was faster when the defect level was shallow.