研究目的
通过DFT计算和EDMR测量研究NO退火对4H-SiC MOSFETs界面态密度的影响。
研究成果
无氮退火显著降低了近界面SiC硅空位中心的密度并改变了电子顺磁共振(EDMR)谱线形状,这可通过氮原子替代硅空位缺陷附近碳位点来解释。该机制为有无氮退火器件的BAE和SDCP EDMR结果差异提供了连贯的解释。
研究不足
本研究仅限于NO退火对4H-SiC MOSFET的影响,未探讨其他退火方法或材料。DFT计算采用2H-SiC作为4H-SiC的替代模型,可能无法完全反映4H-SiC能带隙的所有细微特征。
1:实验设计与方法选择:
本研究结合密度泛函理论(DFT)计算与电子顺磁共振(EDMR)测量,探究NO退火对4H-SiC MOSFET的影响。
2:样本选择与数据来源:
采用两类MOSFET器件,一组经过氧化后退火处理(含NO环境),另一组未进行该处理。
3:实验设备与材料清单:
自制超低频(ν=360 MHz)EDMR谱仪、定制电磁铁、Kepco BOP 100-4M电源、Lake Shore Cryotronics 450 DSP温补高斯计与霍尔探头、斯坦福研究系统SG382微波发生器,以及用于锁相检测、磁场控制与数据采集的计算机。
4:实验流程与操作步骤:
在室温下采用BAE和SDCP技术进行EDMR测量。
5:数据分析方法:
通过DFT计算辅助分析NO退火导致的EDMR谱图变化。
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Lake Shore Cryotronics 450 DSP temperature-compensated Gauss meter and Hall probe
450 DSP
Lake Shore Cryotronics
Measures magnetic field strength and temperature.
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Stanford Research Instruments SG382 microwave generator
SG382
Stanford Research Instruments
Generates microwave radiation for the EDMR measurements.
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EDMR spectrometer
Used for electrically detected magnetic resonance measurements.
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Kepco BOP 100-4M power supply
BOP 100-4M
Kepco
Provides power for the experimental setup.
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