SiC 도핑 프로파일링을 위한 Hg-프로브의 비접촉 고정밀 대체 방법

최근 실리콘 카바이드(SiC) 산업이 성장함에 따라, 기존에 널리 사용되던 Hg-프로브를 대체할 수 있는 비접촉 전기적 특성 분석 방법에 대한 요구가 증가하고 있습니다. 본 연구에서는 원래 실리콘 IC 유전체 및 계면 특성 분석을 위해 개발된 코로나–켈빈 방법 기반의 도핑 측정 기법을 제시합니다. 본 방법은 공기 중 코로나 방전을 이용하여 SiC 표면에 정밀한 전하를 인가합니다. 이후 켈빈 프로브를 이용하여 공핍 전압을 측정함으로써 정전 전하-전압 및 정전용량-전압 특성을 비접촉 방식으로 산출합니다. 이 접근법은 다음의 세 가지 새로운 요소를 포함합니다. 1. 일정 표면 전위 조건에서 SiC를 높은 공핍 전압까지 코로나 충전하는 방법; 2. d(1/C²)/dV 분석 및 도핑 프로파일링을 위한 미분 전하-전압 측정; 3. 반복 측정을 위한 적절한 SiC 광조사를 통한 표면 전하 중화입니다. 본 기법은 n형 및 p형 SiC의 도핑 측정에서 10¹⁴ cm⁻³부터 중간 10¹⁸ cm⁻³ 범위까지 우수한 반복성과 정확도를 보였으며, 수은 프로브 C-V 측정 결과와도 높은 상관관계를 나타냈습니다. 또한 다층 에피택셜 SiC 구조를 이용하여 본 비접촉 깊이 프로파일링 기법의 유효성을 추가로 입증하였습니다. (© 2014 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)