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Le carbure de silicium peut induire un renouveau de l’électronique de puissance en autorisant des composants performants pouvant supplanter leurs homologues de la filière silicium, capables de remplir de nouvelles fonctions jusque-là inaccessibles.
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2. Technologie des composants
Dans les Techniques de l’Ingénieur : Technologie silicium sur isolant : SOI [E 2 380] de S. Cristoloveanu et F. Balestra
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Dopage
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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.
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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...
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