Siliziumkarbid

Forschungsthemen

Wir entwickeln Epitaxieverfahren und Charakterisierungsmethoden für SiC-Leistungselektronik in enger Zusammenarbeit mit Substrat-, Geräte- und Bauelementherstellern. Unsere Ziele sind eine verbesserte Materialqualität, ein Verständnis der Auswirkungen von Defekten auf die Bauelementausbeute und -zuverlässigkeit durch Inline-Charakterisierung. Darüber hinaus untersuchen wir die Eignung von SiC für neue Anwendungen, z.B. als Sensormaterial oder für quantenelektronische Geräte.

Einer unserer Ansätze besteht darin, strukturelle Defekte in den Substraten und Epischichten während der Bauelementprozessierung zu analysieren und deren Einfluss auf die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit verschiedener SiC-Bauelementtypen zu klären. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt ist die Bestimmung von Punktdefekten, die die Ladungsträgerlebensdauer begrenzen.

Unsere Wissenschaftler ergänzen die experimentelle Arbeit durch numerische Simulationen der Fluiddynamik, der Wärmeübertragung und des Massentransports einschließlich chemischer Reaktionen während des SiC-Bulk- und epitaktischen Wachstumsprozesses.

 

© Intego GmbH / Fraunhofer IISB

Ein Forscher des Fraunhofer IISB lädt ein 100-mm-SiC-Epiwafer in einen Defekt-Lumineszenzscanner.

© Fraunhofer IISB

Analyse der elektrischen Eigenschaften von SiC-Substraten u.a. durch Messung der TrägerlebensdauerLadungsträgerlebensdauer sowie , Deep Level Transient SpectroscopyTransienten-Spektroskopie im tiefen Bereich (DLTS).

© Fraunhofer IISB

Vollständige Waferafläche Untersuchung bbildung von strukturellen Defekten in auf verschiedenen Substraten mit bis zu 300 mm Durchmesser durch Röntgentopographie.

Services

Wir bieten n- und p-Typ Epitaxie auf 4H-SiC-Wafern (bis zu 150 mm) sowie die Verarbeitung kompletter SiC-Prototyp-Bauelemente (z. B. Schottky, MOS, Dioden) an.

Die Ausrüstung des IISB umfasst spezifische Messwerkzeuge und -techniken für die detaillierte Charakterisierung von Substraten und Epischichten (z. B. Röntgentopographie, kombiniertes optisches Oberflächen- und Photolumineszenz-Imaging-System, defektes selektives Ätzen, Messungen der Ladungsträgerlebensdauer, Deep Level Transient Spektrokopie (DLTS). Darüber hinaus korrelieren wir Materialfehler mit der Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Bauelemente entlang der gesamten Verarbeitungskette der Bauelemente.

Zusätzlich entwickeln und wenden wir numerische Modelle für die Wärmeübertragung und den Speziestransport (einschließlich chemischer Reaktionen) für SiC-Volumenkristallzüchtung, Epitaxie und andere Hochtemperatur-SiC-spezifische Prozesse (z. B. Tempern, Oxidation) an.

Individual SiC Services

 

 

Brochure

 

Weitere Forschungsgebiete am IISB

Die gesamte Wertschöpfungskette der Leistungselektronik