Thick crack-free {113} epitaxial boron-doped diamond layers for power electronics—Deposition with nitrogen addition and high microwave power
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68378271%3A_____%2F24%3A00585191" target="_blank" >RIV/68378271:_____/24:00585191 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://doi.org/10.1063/5.0200233" target="_blank" >https://doi.org/10.1063/5.0200233</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1063/5.0200233" target="_blank" >10.1063/5.0200233</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Thick crack-free {113} epitaxial boron-doped diamond layers for power electronics—Deposition with nitrogen addition and high microwave power
Popis výsledku v původním jazyce
Here, we investigate the effect of N2 addition in MWPECVD on the growth of thick {113} epitaxial diamond layers. We identify a narrow range of N2 concentrations for the growth of crack-free thick layers with a smooth surface morphology. Without N2, cracks start to appear after a layer thickness of 7–10 μm due to elastic energy stored in the layer, but the addition of N2 stabilizes growth. We also investigate the use of low MW power density growth conditions to produce thick B-doped layers, where we observe a very high B incorporation efficiency. Finally, we demonstrate the fabrication of a thick (>200 μm) {113} p+ monocrystal. The concentration of B has been investigated by Hall effect, Raman, and SIMS. The growth of high quality thick {113} epitaxial layer with high B concentration (>1020 cm−3) and low resistivity and the fabrication of freestanding p+ substrates are necessary steps for vertical electronic devices such as high power Schottky diodes.
Název v anglickém jazyce
Thick crack-free {113} epitaxial boron-doped diamond layers for power electronics—Deposition with nitrogen addition and high microwave power
Popis výsledku anglicky
Here, we investigate the effect of N2 addition in MWPECVD on the growth of thick {113} epitaxial diamond layers. We identify a narrow range of N2 concentrations for the growth of crack-free thick layers with a smooth surface morphology. Without N2, cracks start to appear after a layer thickness of 7–10 μm due to elastic energy stored in the layer, but the addition of N2 stabilizes growth. We also investigate the use of low MW power density growth conditions to produce thick B-doped layers, where we observe a very high B incorporation efficiency. Finally, we demonstrate the fabrication of a thick (>200 μm) {113} p+ monocrystal. The concentration of B has been investigated by Hall effect, Raman, and SIMS. The growth of high quality thick {113} epitaxial layer with high B concentration (>1020 cm−3) and low resistivity and the fabrication of freestanding p+ substrates are necessary steps for vertical electronic devices such as high power Schottky diodes.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2024
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Applied Physics Letters
ISSN
0003-6951
e-ISSN
1077-3118
Svazek periodika
124
Číslo periodika v rámci svazku
16
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
16
Strana od-do
161904
Kód UT WoS článku
001202667700025
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85190780052