Développement d’un banc DLTS pour la caractérisation de défauts dans les semi-conducteurs

Résumé :
La spectroscopie du transitoire des niveaux profonds (DLTS) est une technique utilisée pour étudier les défauts électriquement actifs dans des matériaux semi-conducteurs. Elle fait appel à la mesure du temps de réponse de la capacité de désertion après un créneau de tension sur une large gamme de températures. Typiquement, ces mesures sont réalisées par des systèmes boîtes noires (comme le Phystech) sur des cryostats dont les températures varient entre l’hélium liquide et la température ambiante. Même si ces systèmes sont suffisants pour étudier des semi-conducteurs à petit gap comme le Si, ce n’est pas le cas pour les matériaux à large gap comme le SiC ou le GaN. De plus, ceux-ci manquent de flexibilité lorsqu’on veut définir des conditions de tests spécifiques. Pour cette raison, nous avons développé un système DLTS basé sur l’analyseur d’impédance MFIA en utilisant le langage Python sur la station compacte de Microworld où la température peut atteindre 600°C (873K). Cette présentation est séparée en 2 parties. Dans la première, nous présenterons une étude de défauts réalisée sur des diodes 4H-SiC avec le système DLTS de Phystech. Dans la seconde partie, nous présenterons le système DLTS développé et feront quelques comparaisons avec le système de Phystech.