Propriétés physiques et électroniques du carbure de silicium (SiC)

INTRODUCTION

1 - PROPRIÉTÉS DU CARBURE DE SILICIUM (SIC)

• 1.1 - Diagramme binaire Si–C
• 1.2 - Aspect cristallographique
• 1.3 - Propriétés physiques du SiC
  Figure 1 - Diagramme de phase binaire du Si–C Figure 2 - « Paire » SiC Tableau 1 - Propriétés structurales du SiC, du silicium et du diamant Tableau 2 - Propriétés physico-chimiques du SiC, du silicium et du diamant
• 1.4 - Structure de bande du SiC
  Figure 4 - Zone de Brillouin pour une structure cfc (par exemple, 3C) Figure 5 - Zone de Brillouin pour une structure würtzite (par exemple, 6H, 4H, 2H) Figure 6 - Structure de bande schématique du 3C–SiC Figure 7 - Évolution de la concentration intrinsèque en fonction de la température, en tenant compte de la variation de E g avec la température Tableau 3 - Nombre de minima équivalents dans les bandes de conduction et de valence Tableau 4 - Variations du gap en fonction de la température Tableau 5 - Paramètres N c , N v et n i calculés à 300 K
• 1.5 - Propriétés électroniques du SiC intrinsèque
• 1.6 - Propriétés électroniques du SiC extrinsèque
  Figure 9 - Pourcentage de dopants ionisés à 300 K et à 600 K dans le 4H–SiC et 6H–SiC de type n. Figure 10 - Pourcentage de dopants ionisés à 300 K et à 600 K dans le 4H–SiC de type p avec trois énergies d’activation différentes pour l’aluminium Figure 11 - 1/ C 2 en fonction de la tension inverse mesurée sur une diode Schottky à 100 kHz, pour une température variant de 100 à 500 K par pas de 50 K Figure 12 - Évolution en fonction de la température de la capacité d’une diode Schottky mesurée à 0,5, 1, 2, 5, 10, 30, 70, 100, 150, 350 kHz, sous 0 V Figure 14 - Mobilité de Hall (lignes) et de conduction parallèle à l’axe c (carrés) et perpendiculaire à c (ronds) en fonction du dopage et de la température Figure 15 - Résistivités du 4H–SiC et du 6H–SiC en fonction du dopage et de la température, calculées avec la mobilité transversale, pour trois compensations différentes (0 %, 1 % et 10 %), comparaison avec les données expérimentales de Cree Research pour le 4H–SiC de type n Figure 16 - Évolution de la vitesse des électrons et de la mobilité des électrons en fonction du champ électrique Figure 17 - Évolution du champ de claquage en fonction du dopage dans le 6H et 4H Figure 18 - Coefficient d’ionisation en fonction du champ électrique E pour les électrons ou les trous dans le 6H–SiC ou 4H–SiC Tableau 6 - Masses effectives de densité d’états des électrons et des trous Tableau 7 - Permittivité diélectrique à basse et haute fréquences Tableau 8 - Nombre de sites différents dans la maille cristalline Tableau 9 - Énergies d’activation des principaux dopants Tableau 10 - Paramètres utilisés dans le modèle de Caughey-Thomas Tableau 11 - Paramètres pour la mobilité sous fort champ Tableau 12 - Paramètres des coefficients d’ionisation

2 - MODÉLISATION DES DIODES SCHOTTKY EN RÉGIME DIRECT

• 2.1 - Description du modèle développé numériquement
  Figure 19 - Schéma électrique équivalent de la diode Schottky Figure 20 - Comparaisons entre les caractéristiques expérimentales et théoriques de diodes Schottky 4H–SiC de type n
• 2.2 - Quelques exemples de résultats

3 - CONCLUSION