Instabilités dans les structures MOS 6H-SiC

Christophe Raynaud; Jean-Luc Autran; Frédéric Seigneur; Claude Jaussaud; Thierry Billon; Gérard Guillot; Bemard Balland

doi:doi:10.1051/jp3:1994176

Numéro		J. Phys. III France Volume 4, Numéro 5, May 1994


Page(s)		937 - 952
DOI		https://doi.org/10.1051/jp3:1994176

DOI: 10.1051/jp3:1994176
J. Phys. III France 4 (1994) 937-952

Instabilités dans les structures MOS 6H-SiC

Christophe Raynaud¹, Jean-Luc Autran¹, Frédéric Seigneur¹, Claude Jaussaud², Thierry Billon², Gérard Guillot¹ and Bemard Balland¹

¹ Laboratoire de Physique de la Matière, URA CNRS n° 358, INSA de Lyon, 69621 Villeurbanne Cedex, France
² CEA/DTA/LETI, 85X, 38041 Grenoble Cedex, France

(Reçu le 9 décembre 1993, révisé le 18 février 1994, accepté le 21 février 1994)

Abstract
In this paper, we present a study of some instabilities observed on p-type 6H-SiC MOS structures by different measurement techniques of capacitance, charge and current, as well as by Thermally Stimulated Ionic Current (TSIC). The analysis of hysteresis and deformation of C-V curves show the presence of interface states and oxide traps, with a density of about 5 to $7 \times 10^{10}$ eV ^-1.cm ^-2 at midgap and a peak of $3 \times 10^{12}$ eV ^-1.cm ^-2 at $E = E_{\rm v} + 0.53$ eV. TSIC spectra show the presence of mobile charges in a concentration range of 10 ¹² cm ^-2. The behaviour of the inversion layer is also studied at different temperatures. We show that the minority carrier generation is assisted by deep levels (generation centers).

Résumé
Nous présentons une étude des différentes instabilités observées dans des structures MOS 6H-SiC de type p par différentes techniques de mesures de capacité, de charge et de courant ainsi que par TSIC (Thermally Stimulated Ionic Current). Les analyses de l'hystérésis et de la déformation des courbes capacité-tension montrent la présence simultanée d'états d'interface rapides et de pièges d'oxyde, avec une densité en milieu de bande interdite de l'ordre de 5 à $7 \times 10^{10}$ eV ^-1.cm ^-2 et un pic d'états d'interface avoisinant les $3 \times 10^{12}$ eV ^-1.cm ^-2 à $E = E_{\rm v} + 0,53$ eV. Par ailleurs, les spectres TSIC mettent en évidence l'existence de charges mobiles en concentration de l'ordre de 10 ¹² cm ^-2. Le comportement de la couche d'inversion est également étudié à différentes températures. Nous montrons que la génération de porteurs minoritaires est assistée par des défauts profonds de type centres de génération.