通过 IVB 族元素共掺杂提高 4H-SiC 中 Al 的掺杂效率
材料科学
2022-04-20 v1
摘要
由于 p 型掺杂剂的大电离能，4H 碳化硅（4H-SiC）的 p 型掺杂效率相当低。该问题阻碍了 4H-SiC 在半导体器件中全部优势的发挥。在本快报中，我们表明共掺杂 IVB 族元素可通过 IVB 族元素能级与 4H-SiC 中 Al 能级之间的库仑排斥，有效降低最广泛使用的 p 型掺杂剂铝（Al）的电离能。在 IVB 族元素中，Ti 的效果最为显著。Ti 使 Al 的电离能降低近 50%，导致低至约 0.13 eV 的数值。结果，在室温下当掺杂浓度高达 10^18 cm^-3 时，Ti 共掺杂的 Al 的电离率约为无共掺杂时的 5 倍。本工作或可鼓励实验上共掺杂 Ti 和 Al 等 IB 族元素，以显著提高 4H-SiC 的 p 型掺杂效率。
引用
@article{arxiv.2104.10359,
title = {Improving the doping efficiency of Al in 4H-SiC by co-doping group-IVB elements},
author = {Yuanchao Huang and Rong Wang and Yixiao Qian and Yiqiang Zhang and Deren Yang and Xiaodong Pi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.10359},
year = {2022}
}