[发明专利]一种减少4H-SiC中本征深能级缺陷的方法

摘要

本发明公开了一种减少4H-SiC中本征深能级缺陷的方法，可用于4H-SiC材料质量的改进和器件的应用。其具体过程是：(1)对4H-SiC衬底进行预处理，并在该4H-SiC衬底正面生长N^-外延层；(2)在N^-型外延层上淀积一层SiO₂，作为碳离子注入的阻挡层；(3)在阻挡层表面上依次进行3次不同能量和剂量的碳离子注入；(4)对三次碳离子注入后的4H-SiC样片进行RCA清洗和烘干，并在氢气和硅烷的高温环境中退火，对注入的碳离子进行激活，完成对4H-SiC材料本征深能级缺陷的处理。实测表明，本发明能有效减少4H-SiC样片中的深能级缺陷，可用于4H-SiC材料质量的改进和器件性能的提升。

主权项

1.一种减少4H-SiC中本征深能级缺陷的方法，包括如下步骤：(1)对4H-SiC衬底进行钝化、清洗和去氧化层的预处理，并在该4H-SiC衬底正面生长N-外延层；(2)在N-型外延层上淀积一层100nm～300nm的SiO2，作为碳离子注入的阻挡层；(3)在阻挡层表面上依次进行3次不同能量和剂量的碳离子注入，即第一次能量为50keV-60keV，剂量为0.85×1012cm-2-1×1012cm-2；第二次能量为100keV-110keV，剂量为1.00×1012cm-2-1.15×1012cm-2；第三次能量为140keV-150keV，剂量为1.18×1012cm-2-1.50×1012cm-2；(4)对三次碳离子注入后的4H-SiC样片进行RCA清洗和烘干，并在1000℃～1800℃的2L/min～10L/min氢气和10mL/min～50mL/min硅烷环境中退火5～30分钟，对注入的碳离子进行激活，完成对4H-SiC材料本征深能级缺陷的处理。