Identification and carrier dynamics of the dominant lifetime limiting defect in n - 4H-SiC epitaxial layers

Physica Status Solidi (A) Applications and Materials Science

Volumn 206, Issue 10, 2009, Pages 2257-2272

  Klein, P B ^a  

^a NAVAL RESEARCH LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

A-CARBON; CAPTURE CROSS SECTIONS; CARRIER DYNAMICS; COMPLEX NATURE; DLTS; HIGH-POWER; INJECTION LEVELS; LIFE-TIMES; LOCAL ATOMIC STRUCTURES; MINORITY CARRIER; OPTICAL STUDY; SOLID-STATE SWITCHING; SPECTRAL SIGNATURE; TEMPERATURE DEPENDENCE;

DEFECTS; EPITAXIAL LAYERS; SEMICONDUCTING SILICON COMPOUNDS; SILICON CARBIDE; SOLID STATE DEVICES;

CARRIER LIFETIME;

EID: 70350020450     PISSN: 18626300     EISSN: 18626319     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/pssa.200925155     Document Type: Article

References (73)

1. K. Danno, D. Nakamura, and T. Kimoto, Appl. Phys. Lett. 90, 202109 (2007).
2. P. B. Klein, B. V. Shanabrook, S. W. Huh, A. Y. Polyakov, M. Skowronski, J. J. Sumakeris, and M. J. O'Loughlin, Appl. Phys. Lett. 88, 052110 (2006).
3. C. G. Hemmingsson, N. T. Son, A. Ellison, J. Hang, and E. Janzén, Phys. Rev. B 58, R10119 (1998).
4. W. Suttrop, G. Pensl, and P. Lanig, Appl. Phys. A 51, 231 (1990).
5. M. S. Mazzola, S. E. Saddow, P. G. Neudeck, V. K. Lakdawala, and S. We, Appl. Phys. Lett. 64, 2730 (1994).
6. A. Uddin, H. Misuhashi, and T. Uemoto, Jpn. J. Appl. Phys. 33, L908 (1994).
7. T. Kimoto, A. Itoh, H. Matsunami, S. Sridhara, L. L. Clemen, R. P. Devaty, W. J. Choyke, T. Dalibor, C. Peppermüller, and G. Pensl, Appl. Phys. Lett. 67, 2833 (1995).
8. G. Pensl and W. J. Choyke, Physica B 185, 264 (1993).
9. H. Zhang, Ph.D. thesis, Erlangen (1990).
10. H. Zhang, G. Pensl, A. Dörnen, and S. Leibenzeder, Ext. Abstr. Electrochem. Soc. 89(2), 699 (1989).
11. J. P. Doyle, M. O. Aboelfotoh, M. K. Linnarsson, B. G. Svensson, A. Schöner, N. Nordell, C. Harris, J. L. Lindström, E. Janzén, and C. Hemmingsson, MRS Symp. Proc. Ser. 423, 519 (1996).
12. T. Dalibor, C. Peppermüller, G. Pensl, S. Sridhara, R. P. Devaty, W. J. Choyke, A. Itoh, T. Kimoto, and H. Matsunami, Inst. Phys. Conf. Ser. 142, 517 (1996).
13. T. Dalibor, G. Pensl, T. Kimoto, H. Matsunami, S. Sridhara, R. P. Devaty, and W. J. Choyke, Diam. Relat. Mater. 6, 1333 (1997).
14. L. Patrick and J. W. Choyke, Phys. Rev. B 5, 3253 (1972).
15. L. Storasta, F. H. C. Carlsson, S. G. Sridhara, J. P. Bergman, A. Henry, T. Egilsson, A. Hallén, and E. Janzén, Appl. Phys. Lett. 78, 46 (2001).
16. C. G. Hemmingsson, N. T. Son, O. Kordina, J. P. Bergman, E. Janzén, J. L. Lindström, S. Savage, and N. Nordell, J. Appl. Phys. 81, 6155 (1997).
17. C. G. Hemmingsson, N. T. Son, A. Ellison, J. Hang, and E. Janzé, Phys. Rev. B 59, 7768 (1999).
18. T. Kimoto, S. Nakazawa, K. Hashimoto, and H. Matsunami, Appl. Phys. Lett. 79, 2761 (2001).
19. A. Kawasuso, F. Redmann, R. Krause-Rehberg, M. Weidner, T. Frank, G. Pensl, P. Sperr, W. Triftshäuser, and H. Itoh, Appl. Phys. Lett. 79, 3950 (2001).
20. I. Pintilie, L. Pintilie, K. Imscher, and B. Thomas, Appl. Phys. Lett. 81, 3950 (2002).
21. T. A. G. Eberlein, R. Jones, and P. B. Briddon, Phys. Rev. Lett. 90, 225502 (2003).
22. L. Storasta, A. Henry, J. P. Bergman, and E. Janzén, Mater. Sci. Forum 457-460, 469 (2004).
23. L. Storasta, J. P. Bergman, A. Henry, E. Janzén, and J. Lu, J. Appl. Phys. 96, 4909 (2004).
24. A. Castaldini, A. Cavallini, and I. Rigutti, Semicond. Sci. Technol. 21, 724 (2006).
25. J. Zhang, L. Storasta, J. P. Bergman, N. T. Son, and E. Janzén, J. Appl. Phys. 93, 4708 (2003).
26. T. Kimoto, K. Hashimoto, and H. Matsunami, Jpn. J. Appl. Phys. 42, 7294 (2003).
27. H. Fujiwara, K. Danno, T. Kimoto, T. Tojo, and H. Matsunami, J. Cryst. Growth 281, 370 (2005).
28. K. Danno, T. Hori, and T. Kimoto, J. Appl. Phys. 101, 053709 (2007).
29. Y. Negoro, T. Kimoto, and H. Matsunami, Appl. Phys. Lett. 85, 1716 (2004).
30. G. Alfieri, E. V. Monakhov, B. G. Svensson, and M. K. Linnarsson, J. Appl. Phys. 98, 043518 (2005).
31. K. Danno, T. Kimoto, and H. Matsunami, Appl. Phys. Lett. 86, 122104 (2005).
32. C. W. Litton, D. Johnstone, S. Akarca-Biyikli, K. S. Ramalah, I. Bhat, T. P. Chow, J. K. Kim, and E. F. Schubert, Appl. Phys. Lett. 8, 121914 (2006).
33. K. Danno and T. Kimoto, J. Appl. Phys. 100, 113728 (2006).
34. T. Kimoto, K. Danno, and J. Suda, Phys. Status Solidi B 245, 1327 (2008).
35. A. Zywietz, J. Furthmüller, and F. Bechstedt, Phys. Rev. B 59, 15166 (1999).
36. L. Torpo, M. Marlo, T. E. M. Staab, and R. M. Nieminen, J. Phys.: Condens. Matter 13, 6203 (2001).
37. N. T. Son, B. Magnusson, and E. Janzen, Appl. Phys. Lett. 81, 3945 (2002).
38. T. A. G. Eberlein, R. Jones, P. R. Briddon, and S. Oberg, Mater. Res. Soc. Proc. 864, 3 (2005).
39. O. Kordina, J. P. Bergman, A. Hallén, and E. Janzén, Appl. Phys. Lett. 69, 679 (1996).
40. A. Galeckas, V. Grivickas, and J. Linnros, J. Appl. Phys. 81, 3522 (1997).
41. V. Grivickas, A. Galeckas, and J. Linnros, Lith. Phys. J. 37, 473 (1997).
42. J. P. Bergman, A. Ellison, A. Henry, L. Storasta, and E. Janzén, Semiconducting and Insulating Materials XI (IEEE, Piscataway, N. J., USA, 2000), p. 283.
43. E. Janzén, A. Henry, J. P. Bergman, A. Ellison, and B. Magnusson, Mater. Sci. Semicond. Process. 4, 181 (2001).
44. T. Mori, M. Kato, H. Watanabe, M. Ichimura, E. Arai, S. Sumie, and H. Hashizume, Jpn. J. Appl. Phys. 44, 8333 (2005).
45. A. A. Lebedev, D. V. Davydov, N. S. Savkina, A. S. Tregubova, M. P. Shcheglov, R. Yakimova, M. Syväjärvi, and E. Janzén, Semiconductors 34, 1133 (2000).
46. H. Iwata, U. Lindefelt, S. Öberg, and P. R. Briddon, Phys. Rev. B 65, 033203 (2002).
47. S. I. Maximenko, J. A. Freitas, Jr., P. B. Klein, A. Shrivastava, and T. S. Sudarshan, Appl. Phys. Lett. 94, 092101 (2009).
48. L. Storasta, J. P. Bergman, C. Hallin, and E. Janzén, Mater. Sci. Forum 389-393, 549 (2002).
49. H. Tsuchida, I. Kamata, S. Izumi, T. Tawara, T. Jikimoto, T. Miyanagi, T. Nakamura, and K. Izumi, Mater. Res. Soc. Proc. 815, 35 (2004).
50. J. R. Jenny, D. P. Malta, V. F. Tsvetkov, M. K. Das, H. McD. Hobgood, C. H. Carter, Jr., R. J. Kumar, J. M. Borrego, R. J. Gutmann, and R. Aavikko, J. Appl. Phys. 100, 113710 (2006).
51. W. Shockley and W. T. Read, Phys. Rev. 87, 835 (1952).
52. R. N. Hall, Phys. Rev. 87, 387 (1952).
53. A. B. Sproul, J. Appl. Phys. 76, 2851 (1994).
54. P. Grivickas, J. Linnros, and V. Grivickas, J. Mater. Res. 16, 524 (2000).
55. P. B. Klein, B. V. Shanabrook, S. W. Huh, A. Y. Polyakov, M. Skowronski, J. J. Sumakeris, M. J. O'Loughlin, Electrochem. Soc. Trans. 3, 19 (2006).
56. S. W. Huh, J. J. Sumakeris, A. Y. Polyakov, M. Skowronski, P. B. Klein, B. V. Shanabrook, M. J. O'Loughlin, and A. V. Govorkov, Mater. Sci. Forum, 527-529, 493 (2006).
57. K. Fujihira, T. Kimoto, and H. Matsunami, Appl. Phys. Lett. 80, 1586 (2002).
58. J. Hassan, C. Hallin, J. P. Bergman, and E. Janzén, Mater. Sci. Forum 527-529, 183 (2006).
59. S. A. Reshanov, W. Bartsch, B. Zippelius, and G. Pensl, Proceedings ECSCRM 2008, Mater. Sci. Forum (2009), in press.
60. L. Storasta and H. Tsuchida, Appl. Phys. Lett. 90, 062116 (2007).
61. L. Storasta, H. Tsuchida, T. Miyazawa, and T. Ohshima, J. Appl. Phys. 103, 013705 (2008).
62. K. Danno, D. Nakamura, and T. Kimoto, Appl. Phys. Lett. 90, 202109 (2007).
63. P. B. Klein, J. Appl. Phys. 103, 033702 (2008).
64. D. J. Sandiford, Phys. Rev. 105, 524 (1957).
65. G. K. Wertheim, Phys. Rev. 109, 1086 (1958).
66. K. C. Nomura and J. S. Blakemore, Phys. Rev. 112, 1607 (1958).
67. K. C. Nomura and J. S. Blakemore, Phys. Rev. 121, 734 (1961).
68. B. G. Streetman, J. Appl. Phys. 37, 3137 (1966).
69. C. T. Sah and W. Shockely, Phys. Rev. 109, 1103 (1958).
70. S. C. Choo, Phys. Rev. B 1, 687 (1970).
71. N. T. Son, P. N. Hai, W. M. Chen, C. Hallin, B. Monemar, and E. Janzén, Phys. Rev. B 61, R10544 (2000).
72. S. M. Sze, Physics of Semiconductors, 2nd ed. (John Wiley & Sons, New York, 1981), p. 25.
73. C. G. Hemmingsson, N. T. Son, O. Kordina, E. Janzén, J. L. Lindström, S. Savage, and N. Nordell, Mater. Sci. Eng. B 46, 336 (1997).