近年来，碳化硅（SiC）材料的质量得到了显著提升，因此SiC在诸如大功率器件等领域正日益成为硅（Si）的强劲竞争对手。 由于碳化硅是一种宽带隙半导体，与硅相比具有诸多优势。少数载流子寿命是影响半导体器件性能的关键参数之一，特别是在碳化硅应用于高压器件时。因此，为了使特定器件发挥最佳性能，必须进行寿命工程设计。 为了以最高良率制造 SiC 器件，需要进行高分辨率的材料表征，并采用一种方法来探究 SiC 中缺陷的来源，从而进一步提高质量。
两种非接触且无损的方法——微波检测光导度（MDP）和光诱导电流瞬态光谱（MD-PICTS）——是进行材料质量和缺陷表征的理想方法。
MDPmap 结合紫外激光（355 nm）是空间研究 SiC 少数载流子寿命不均匀性的理想工具，其下限为 20 ns。
MD-PICTS 测量可对光导电性瞬态进行温度依赖性研究，从而确定缺陷激活能和捕获截面。使用 MD-PICTS 系统，通过液氮浴低温恒温器可测量至 85 K，甚至通过氦气冷却系统可测量至 4 K。 最高测量温度可达800 K，因此也可研究深能级陷阱。通过附加的映射选项，可在不同温度下对小尺寸样品（2 x 2 cm）进行映射。
结果
图1和图2展示了4H-SiC样品的少数载流子寿命图和光导电瞬态曲线。这两项测量均使用MDPmap系统完成，分辨率为100 µm，并采用355 nm激光。
图3展示了一幅MD-PICTS光谱图，其中检测到两个缺陷能级，其激活能分别为0.12 eV和0.22 eV。该测量使用MDpicts系统和液氮浴进行。
Fig.1: Minority carrier lifetime map of a 4" SiC wafer
Fig.2: Typical photoconductivity transient of a 4H-SiC sample
Fig. 3: MD-PICTS spectrum of a 4H-SiC sample, with two trap levels
Related Solutions and Industries: 外延层和薄膜
