Technologie des composants
SiC pour l’électronique de puissance du futur

Dans les Techniques de l’Ingénieur : Technologie silicium sur isolant : SOI [E 2 380] de S. Cristoloveanu et F. Balestra

• Dopage

  • Dopage in situ

    CMOS : complementary metal oxide semiconductor

    L’incorporation de dopants tels que l’azote, l’aluminium ou le bore est possible durant la phase d’élaboration du matériau (croissance du substrat et des épitaxies). Elle permet d’obtenir une couche dopée d’épaisseur et de niveau de dopage maintenant fiables. Le contrôle du type et du niveau de dopage dans la couche épitaxiée se fait en ajoutant l’impureté dopante sous forme de gaz dans l’enceinte pendant la croissance. L’apport d’azote (N₂) permet d’obtenir le type N ; le type P est obtenu avec le bore (B₂H₆) ou l’aluminium (Al(C₂H₅)₃). Le niveau d’incorporation des impuretés au cristal est contrôlé par le rapport Si/C de croissance, physiquement expliqué par compétition de site. L’aluminium s’intègre à la matrice en remplaçant le silicium. L’azote, lui, se sMOSFET : metal oxide semiconductor field effect transistorubstitue principalement à l’atome de carbone. Le niveau de dopage résiduel (généralement de type P) est d’environ 10¹³ à 10¹⁴ cm⁻³, la concentration contrôlée est de 10¹⁵ à 10¹⁹ cm ⁻³.

  • Dopage localisé par implantation ionique

    MOSFET : metal oxide semiconductor field effect transistor

    L’obtention de couches dopées par diffusion est très difficile dans SiC. Les coefficients de diffusion des impuretés dopantes sont très faibles et requièrent des températures et des durées dissuasives. L’utilisation de l’implantation ionique est alors indispensable.

    L’implantation...