A tabela 5.2 resume os principais defeitos de deslocamento conhecidos encontrados em wafers e epilayers comerciais atuais de 4h e 6h. uma vez que as regiões ativas dos dispositivos residem em epilayers, o conteúdo do defeito epilayer é claramente de importância primordial para o desempenho do dispositivo sic. entretanto, como evidenciado na tabela 5.2, a maioria dos defeitos epilayer se originam de luxações encontradas no substrato sic subjacente antes da deposição epilayer. Mais detalhes sobre o impacto elétrico de alguns desses defeitos em dispositivos específicos são discutidos mais adiante na seção 5.6.

o defeito de micropipe é considerado como o mais óbvio e danoso defeito de \"dispositivo-killer\" para dispositivos eletrônicos sic. uma micropipe é uma luxação de parafuso axial com um núcleo oco (diâmetro da ordem de um micrômetro) na pastilha sic e epilayer que se estende aproximadamente paralela ao eixo c cristalográfico normal à superfície da bolacha polida do eixo c. esses defeitos transmitem uma tensão local considerável ao cristal sic circundante, que pode ser observado usando topografia de raios-x ou polarizadores cruzados ópticos. Ao longo de uma década, os esforços substanciais dos fornecedores de material sic conseguiram reduzir quase 100 vezes as densidades de micropipetas de sic wafer, e algumas boules sic completamente livres de micropipes foram demonstradas. além disso, foram desenvolvidas técnicas de crescimento epitaxial para fechamento de micropipetas de substrato sic (efetivamente dissociando a luxação axial de núcleo oco em múltiplas luxações de núcleo fechado). no entanto, essa abordagem ainda não atendeu aos exigentes requisitos de confiabilidade eletrônica para dispositivos de energia comercial sic que operam em campos elétricos elevados.

mesmo que os defeitos de \"dispositivo-killer\" de micropipeta tenham sido quase eliminados, os wafers e epilayers comerciais de 4h e 6hsic ainda contêm densidades muito altas (\u0026 gt; 10.000 , resumido na tabela 5.2) de outros defeitos de deslocamento menos nocivos. enquanto essas luxações remanescentes não são atualmente especificadas em fichas de especificação de fornecedores de material sico, elas são, no entanto, responsáveis ​​por uma variedade de comportamentos de dispositivos não ideais que impediram a reprodutibilidade e comercialização de alguns dispositivos eletrônicos sic (particularmente alto campo elétrico). defeitos de deslocamento de parafuso axial de núcleo fechado são semelhantes em propriedades de estrutura e de deformação a micropipes, exceto que seus vetores de hambúrgueres são menores para que o núcleo seja sólido em vez de um vazio oco. como mostrado na tabela 5.2, defeitos de deslocamento do plano basal e defeitos de deslocamento do bordo de rosca também são abundantes em discos comerciais sic.

como discutido mais adiante na seção 5.6.4.1.2, a degradação do dispositivo elétrico de 4 horas causada pela expansão de falhas de empilhamento iniciadas a partir de defeitos de deslocamento do plano basal tem impedido a comercialização de dispositivos de energia bipolar. Expansão de falhas de empilhamento semelhante também foi relatada quando epilayers dopados com 4h-sic foram submetidos a modestos (~ 1150 ° c) processamento de oxidação térmica. Enquanto as técnicas de crescimento epitaxial para converter luxações de plano basal em luxações de borda de rosca foram recentemente relatadas, o impacto elétrico das luxações de borda de rosca no desempenho e confiabilidade de dispositivos de campo de alta voltagem ainda não foi totalmente verificado. Também é importante notar que os epilayers sic comerciais atuais ainda contêm algumas características morfológicas superficiais indesejáveis, como “defeitos de cenoura”, que podem afetar o processamento e o desempenho do dispositivo sic.

Em um emocionante avanço inicial, uma equipe japonesa de pesquisadores relatou em 2004 que eles alcançaram uma redução de 100 vezes na densidade de deslocamento em wafers de protótipo de 4 h de até 3 polegadas de diâmetro. Embora essa qualidade de wafer sic muito melhorada oferecida por essa técnica de crescimento “multifacetada” seja altamente benéfica para as capacidades do dispositivo eletrônico (especialmente de alta potência), permanece incerto até o momento em que isso é escrito. portanto caro processo de crescimento resultará em wafers e dispositivos sic produzidos em massa comercialmente viáveis.