Halbleitermaterialien: Dotierstoffe und Defekte (Dr. Krieger, Prof. Weber)


Siliziumkarbid

Siliziumkarbid (SiC) tritt in verschiedenen kristallographischen Strukturen (Polytypen) auf und ist auf Grund seiner herausragenden physikalischen Eigenschaften als Halbleitermaterial für Hochleistungsbauelemente geeignet, die unter extremen Bedingungen (hohe elektrische Spannung, hohe elektrische Leistung, hohe Temperaturen, ...) arbeiten können.

Am Lehrstuhl für Angewandte Physik (LAP) werden SiC-Einkristalle und SiC-Bauelemente mit Hilfe elektrischer und optischer Methoden untersucht. Insbesondere werden die physikalischen Eigenschaften dieses Halbleiters und seiner elektrisch und optisch aktiven Defekte basierend auf Prozess-Technologien wie Dotierung durch Ionenimplantation, Oxidation sowie der Realisierung von Bauelement-Demonstratoren erforscht. Wir erarbeiten neue Methoden, um mittels transparenter Graphen-Elektroden verbesserten experimentellen Zugang zum Metall-Halbleiter-Kontakt und darunter liegenden Defekten zu gewinnen.

Wir arbeiten erfolgreich mit verschiedenen regionalen und internationalen Forschungseinrichtungen, aber auch mit Industrieunternehmen zusammen.

 

Projekte

Unser Vorhaben ist die gleichzeitige elektrische und optische Charakterisierung von Farbzentren (insbesondere intrinsischer Defekte) in Siliziumkarbid (SiC). Für deren Herstellung wird die Methode der Ionenimplantation in Kombination mit optimierten Ausheilprozessen entwickelt. Sie erlaubt kleinste Störstellenkonzentrationen nahe der SiC (0001) Oberfläche, so dass der Zugriff auf einzelne Defekte möglich wird. Diese (0001) Oberfläche wird mit epitaktisch aufgewachsenen…

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We propose a concept to build electronic devices and circuits employing the material system "epitaxial graphene on SiC". This material system consists of graphene, silicon carbide, and the epitaxially defined interface in between. We have already demonstrated the functionality of a single transistor that used the semiconductor as channel and consequently displayed excellent on/off ratios, in contrast to pure graphene transistors. Moreover, the usage of graphene as contact material delivers…

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The main scientific objective of NetFISiC (ITN Marie Curie action) is to provide Silicon carbide material (of various polytypes) with improved and adequate functional interfaces for getting a step forward in electronic devices performance. Research efforts will be dedicated to solve the problems faced by important devices like MOSFET and Schottky diodes. Besides, some fundamental research will be performed both on the growth aspect and on new and innovating devices. Applications in high temperature,…

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The aim of MANSiC project is to promote and structure a multidisciplinary training network for young researchers based on the challenging and promising development of 3C-SiC technology. Indeed, this cubic polytype of SiC was for long set apart due to the lack of adequate substrate so that the heteroepitaxial layers were far from device quality. Despite the recent availability of commercial 3C-SiC crystals, originally grown on Si, the defect density is still too high so that the blocking performances…

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Beteiligte Wissenschaftler

Publikationen