Lifetime control in silicon power P-i-N diode by ion irradiation: Suppression of undesired leakage

Hazdra, P.; Komarnitskyy, V.

doi:10.1016/j.mejo.2005.09.010

Cited by 32 publications

(31 citation statements)

References 19 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Рассчитанные из зави-симостей Аррениуса значения энергетических уровней ловушек в запрещенной зоне для пика Е1 составили E t = E c − (0,20 ± 0,02) эВ; для пика Е2 -E t = E c − (0,25 ± 0,02) эВ. Сопоставление с из-вестными литературными данными [13][14][15] . На вставке рис.…”

Section: результаты эксперимента и их обсуждениеunclassified

DLTS Spectra of Silicon Diodes With P+—n–junction Irradiated With High Energy Krypton Ions

Поклонский¹,

Горбачук²,

Шпаковский³

et al. 2015

Izv. vysš. učebn. zaved., Mater. èlektron. teh.

View full text Add to dashboard Cite

Исследованы p + -n−диоды. Диоды изготовлены на пластинах однородно легированного фосфором моно-кристаллического кремния (толщина 460 мкм, плоскость (111)), выращенно-го методом бестигельной зонной плав-ки. Удельное сопротивление кремния -90 Ом ⋅ см, концентрация фосфора -5 ⋅ 10 13 см −3 . Диоды подвергнуты облучению ионами криптона с энер-гией 250 МэВ. Флюенс облучения -10 8 см −2 . Радиационные дефекты, вводимые высокоэнергетической имплантацией ионов криптона, иссле-дованы с помощью нестационарной спектроскопии глубоких уровней (DLTS -Deep−level transient spectroscopy). Спектры DLTS регистрировали на частоте 1 МГц в интервале темпера-тур 78-290 К. Вольт−фарадные харак-теристики измерены при напряжении обратного смещения от 0 до −19 В на частоте 1 МГц. Показано, что основ-ными радиационными дефектами являются А−центры и дивакансии. Установлено, что вид спектров DLTS в интервале температур 150-260 K существенно зависит от напряжения эмиссии U e . Варьирование U e в ходе эксперимента позволило разделить вклады от различных дефектов в спектр DLTS в интервале температур 150-260 К. Показано, что, помимо А−центров и дивакансий, при облуче-нии формируются многовакансионные комплексы с энергетическим уровнем E t = E c − (0,50 ± 0,02) эВ и сечением за-хвата электронов ~ 4 ⋅ 10 −13 см 2 .Ключевые слова: нестационарная спектроскопия глубоких уровней, ра-диационные дефекты, кремний, диод, высокоэнергетическая ионная имплан-тация. ВведениеОблучение высокоэнергети-ческими тяжелыми ионами можно использовать для оптимизации параметров быстродействующих силовых диодов. Оно позволяет до-биться такого же быстродействия диодов, как и облучение электро-нами, но при меньшем увеличении сопротивления базы, а значит, и прямого падения напряжения [1][2][3][4]. В некоторых случаях это может оправдывать существенно бóльшие финансовые затраты на высокоэнергетическую имплан-тацию. В отличие от облучения легкими ионами, облучение вы-сокоэнергетическими тяжелыми ионами приводит к образованию скоплений радиационных дефек-тов (многовакансионных и меж-узельных комплексов) [5, 6]. Для отработки технологических режи-мов создания быстродействующих диодов необходима информация о составе радиационных дефектов и их распределении по глубине. Ме-тодики емкостной спектроскопии достаточно широко используются для анализа дефектно−примесного состава барьерных структур. Наи-более информативным методом является нестационарная спектро-скопия глубоких уровней (DLTSDeep−level transient spectroscopy). При облучении высокоэнергети-ческими ионами радиационные дефекты неравномерно распре-делены по глубине. Максимум их

show abstract

Section: результаты эксперимента и их обсуждениеunclassified

DLTS Spectra of Silicon Diodes With P+—n–junction Irradiated With High Energy Krypton Ions

Поклонский¹,

Горбачук²,

Шпаковский³

et al. 2015

Izv. vysš. učebn. zaved., Mater. èlektron. teh.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Irradiation with protons or alpha rays enables formation of layers with the increased irradiation-induced defect content, which is used in the fabrication of fast recovery diodes [1][2][3][4][5][6]. In this case the irradiation fluences are usually larger than 10 11 cm −2 .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effects of Fluences of Irradiation with 107 MeV Krypton Ions on the Recovery Charge of Silicon p⁺n-Diodes

et al. 2011

View full text Add to dashboard Cite

The diodes manufactured on the wafers of single-crystalline silicon uniformly doped with phosphorus are studied. The wafer resistivity was 90 Ω cm. Krypton ions are implanted to the side of the p + -region of diodes (energy 107 MeV, fluence Φ from 5 × 10 7 to 4 × 10 9 cm −2 ). It is shown that recovery charge Qrr is inversely proportional to the square root of the irradiation fluence value Φ. When the fluence increases, the part of the recovery charge QrrA, due to the high reverse conductance phase, decreases faster than the value Qrr.

show abstract

“…Reverse recovery time and softness of recovery transients strongly depend on the location of the enhanced recombination centres and on the profile of distribution of these centres within a PIN diode base region [1]. Irradiation techniques combined with heat treatment procedures can be a precise tool to govern the location and densities of fast recombination centres [2,3]. Together with beneficial features the irradiations also cause the enhanced leakage currents and forward voltage drops [4].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Together with beneficial features the irradiations also cause the enhanced leakage currents and forward voltage drops [4]. For this reason it is important to optimize a trade-off between the dynamic and static device parameters [1,3,5].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Investigation of the switching and carrier recombination characteristics in the proton irradiated and thermally annealed Si PIN diodes

Uleckas¹,

Čeponis²,

Dzimidavičius³

et al. 2010

Lithuanian J. Phys.

View full text Add to dashboard Cite

Results of comparative study of deep level transient spectroscopy and of reverse recovery time (τRR) of PIN diodes with δ-and triangle-shape radiation defect distribution profiles are presented. FZ silicon PIN diodes were irradiated by varying proton fluence in the range of 10 13 -10 15 p/cm 2 and keeping fixed or gradually changing protons energy in the range of 2-2.7 MeV to introduce different profiles of radiation defects. Variations of the functional characteristics of PIN diodes containing different density of radiation defects and their distribution profiles are compared. Isochronous 24 h annealings in the temperature range of 80-400• C have been performed in order to suppress the detrimental carrier generation centres.

show abstract

Lifetime control in silicon power P-i-N diode by ion irradiation: Suppression of undesired leakage

Cited by 32 publications

References 19 publications

DLTS Spectra of Silicon Diodes With P+—n–junction Irradiated With High Energy Krypton Ions

DLTS Spectra of Silicon Diodes With P+—n–junction Irradiated With High Energy Krypton Ions

Effects of Fluences of Irradiation with 107 MeV Krypton Ions on the Recovery Charge of Silicon p⁺n-Diodes

Investigation of the switching and carrier recombination characteristics in the proton irradiated and thermally annealed Si PIN diodes

Contact Info

Product

Resources

About

Lifetime control in silicon power P-i-N diode by ion irradiation: Suppression of undesired leakage

Cited by 32 publications

References 19 publications

DLTS Spectra of Silicon Diodes With P+—n–junction Irradiated With High Energy Krypton Ions

DLTS Spectra of Silicon Diodes With P+—n–junction Irradiated With High Energy Krypton Ions

Effects of Fluences of Irradiation with 107 MeV Krypton Ions on the Recovery Charge of Silicon p+n-Diodes

Investigation of the switching and carrier recombination characteristics in the proton irradiated and thermally annealed Si PIN diodes

Contact Info

Product

Resources

About

Effects of Fluences of Irradiation with 107 MeV Krypton Ions on the Recovery Charge of Silicon p⁺n-Diodes