電漿清洗機氫去除SiC表面污染物C和O

sic該材料是三代半導(dǎo)體材質(zhì)，具有高臨界擊穿電場、高導(dǎo)熱性、高載流子飽和漂移速度等特點。它是**半導(dǎo)體功率器件的*方向，在高壓、高溫、高頻、抗輻射半導(dǎo)體器件低損耗的優(yōu)良性能，是**半導(dǎo)體功率器件的*。
但經(jīng)傳統(tǒng)濕法處理后的sic表面存在著殘留有c雜質(zhì)和表面容易被氧化等缺點，使得在sic上不容易形成優(yōu)良的歐姆接觸和低界面態(tài)的mos結(jié)構(gòu)，這嚴(yán)重影響了功率器件的性能。電漿清洗機增強金屬**物，化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)可以在低溫下產(chǎn)生低能離子和高電離度高濃度高活化高純氫等離子體，使得在低溫下除去c或oh-等雜質(zhì)離成為了可能。
由濕法清洗后和電漿清洗機處理后的rheed圖像，我們發(fā)現(xiàn)濕法處理sic表面呈點伏狀，這表明經(jīng)濕法處理的sic表面不平整，有局部的**。而經(jīng)過電漿清洗機處理后的rheed圖像成條紋狀，這表明表面非常平整。經(jīng)傳統(tǒng)濕法處理的sic表面存在的主要污染物為碳和氧。這些污染物在低溫條件下就可以與h原子發(fā)生反應(yīng)，以ch、和h2o的形式從表面去除掉。經(jīng)過處理后表面的氧的含量比傳統(tǒng)濕法清洗的表面氧含量顯著降低。
我們知道表面存在雜質(zhì)c是制造半導(dǎo)體mos器件或者歐姆接觸的一大障礙，如果經(jīng)plasma清洗機等離子體處理后cls的高能尾巴消失，即cc-h污染消失，就會較容易制備高性能的歐姆接觸和mos器件。經(jīng)等離子體處理后cis的高能端尾巴消失，同時我們發(fā)現(xiàn)未經(jīng)等離子體處理的sic表面cls峰相對與等離子體后的cls遷移了0.4ev，這是由于表面存在c/c-h化合物造成的。
未經(jīng)過電漿清洗機處理的si-c/si-o譜峰強度之比(面積之比)為0.87。經(jīng)過處理的si-c/si-o的xps譜峰強度之比(面積之比)為0.21,與沒有經(jīng)等離子體處理的相比下降了75%。經(jīng)過濕法處理的表面si-o的含量明顯**經(jīng)過等離子體處理的表面。高能電子衍射(rheed分析發(fā)現(xiàn)等離子處理后的sic表面比傳統(tǒng)濕法處理的sic表面較加平整，而且處理后表面出現(xiàn)了(1x1)結(jié)構(gòu)。
電漿清洗機氫處理可以有效除去表面的碳污染，暴露在空氣中30分鐘后，發(fā)現(xiàn)經(jīng)電漿清洗機處理的sic表面氧的含量能明顯**傳統(tǒng)濕法清洗的表面，經(jīng)等離子處理的表面抗氧化能力顯著提高，這就為制造歐姆接觸和低界面態(tài)的mos器件打下了良好的基礎(chǔ)。
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