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Analisi morfologica di difetti su carburo di silicio per applicazioni su dispositivi elettronici

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- Introduzione - 2 evidente che ulteriori miglioramenti nella tecnologia del SiC richiedono una conoscenza approfondita della natura dei difetti presenti nei substrati commerciali. Attualmente sono disponibili substrati da due pollici con una buona qualità per applicazioni in elettronica; tuttavia non è ancora possibile produrre wafer di grandezza adeguata privi di difetti e ad un costo competitivo rispetto ai materiali tradizionalmente utilizzati. In particolare i difetti denominati micropipe risultano essere il maggiore ostacolo alla produzione di buoni dispositivi, poiché consistono in cavità tubolari che attraversano grandi spessori del cristallo e possono creare cortocircuiti letali a qualunque tipo di dispositivo. E’ quindi necessario uno studio approfondito dei vari tipi di difetti che si presentano nei wafer di tipo bulk, allo scopo di determinarne la natura e le possibili cause di formazione. Il secondo aspetto importante è lo studio dell’evoluzione dei difetti attraverso gli strati epitassiali per definire l’effettiva interazione con i dispositivi. Questa tesi si propone di studiare i difetti presenti sui substrati di carburo di silicio e la loro possibile origine. Mediante adeguate tecniche di caratterizzazione di tipo ottico (Microscopio ottico, AFM, Raman, Fotoluminescenza) ed elettronico (C-V, I-V) sono state determinate le peculiari caratteristiche morfologiche e strutturali delle singole tipologie di difetti in campioni di 4H-SiC bulk ed epitassiale; queste sono state confrontate con quanto riscontrato in letteratura e con i modelli teorici sulla struttura cristallina allo scopo di determinare i fattori che potrebbero migliorare la qualità del materiale prodotto. Nella tesi vengono discusse preliminarmente le caratteristiche del materiale e dei processi di produzione (capitoli 1 e 2), per illustrare rispettivamente l’interesse per le applicazioni del SiC e le strategie adottate per migliorare il prodotto ai fini della produzione industriale. Il capitolo 3 riporta una trattazione dal punto di vista teorico dei tipici difetti cristallografici che si possono osservare su cristalli di SiC, in base a quanto trovato in letteratura. Nel capitolo 5 viene quindi riportata l’analisi sperimentale dei difetti riscontrati sui substrati di tipo bulk e di tipo epitassiale forniti dalla CREE, preceduta dalla descrizione degli strumenti utilizzati per determinare le caratteristiche dei difetti stessi e del reticolo cristallino in cui si sviluppano (capitolo 4).
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Analisi morfologica di difetti su carburo di silicio per applicazioni su dispositivi elettronici

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Informazioni tesi

  Autore: Francesca Perissinotti
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2002-03
  Università: Università degli Studi di Torino
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Scienza dei Materiali
  Relatore: Giuseppina Rinaudo
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 120

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Parole chiave

carburo di silicio
dispositivi elettronici
semiconduttori
carborundum
materiali per l'elettronica
diodi schottky

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