journal article·2025

Carrier lifetime killer in 4H-SiC: carrier capture path via carbon vacancies

Xuanyu Jiang, Yuanchao Huang, Rong Wang, Xiaodong Pi, Deren Yang, Tianqi Deng

Journal of Materials Chemistry C· Volume 13· Issue 11
Publisher page

Abstract

The carrier capture path via carbon vacancies in 4H-SiC is comprehensively investigated, and a metastable spin-triplet state is found to be a key transition state for carrier recombination.
Only a short abstract or summary was supplied by the source.
Source: crossref · Quality: short

Research context

OpenAlex topics: Silicon Carbide Semiconductor Technologies · Copper Interconnects and Reliability · Thin-Film Transistor Technologies

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

State Key Laboratory of Silicon and Advanced Semiconductor Materials & School of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China

Key Laboratory of Power Semiconductor Materials and Devices of Zhejiang Province & Institute of Advanced Semiconductors, ZJU-Hangzhou Global Scientific and Technological Innovation Center, Zhejiang University, Hangzhou 311200, China

Funding

National Natural Science Foundation of China

References (66)

Show source-provided references
1. Liu · Appl. Phys. Rev. · 2015 · 2 · 02130710.1063/1.4922748 ↗
2. Kimoto · Jpn. J. Appl. Phys. · 2015 · 54 · 04010310.7567/JJAP.54.040103 ↗
3. She · IEEE Trans. Ind. Electron. · 2017 · 64 · 819310.1109/TIE.2017.2652401 ↗
4. T.Kimoto and J. A.Cooper , Fundamentals of silicon carbide technology: growth, characterization, devices and applications , John Wiley & Sons , 201410.1002/9781118313534 ↗
5. Schaffer · MRS Proc. · 1994 · 339 · 59510.1557/PROC-339-595 ↗
6. N.Iwamoto and B. G.Svensson , in Semiconductors and Semimetals , Elsevier , 2015 , vol. 91, pp. 369–407
7. Xiong · J. Semicond. · 2024 · 45 · 07250210.1088/1674-4926/23090024 ↗
8. Fanton · J. Cryst. Grow. · 2006 · 287 · 35910.1016/j.jcrysgro.2005.11.044 ↗
9. Klein · Appl. Phys. Lett. · 2006 · 88 · 05211010.1063/1.2170144 ↗
10. La Via · J. Appl. Phys. · 2014 · 1 · 031301
11. Kimoto · Appl. Phys. Lett. · 1995 · 67 · 283310.1063/1.114800 ↗
12. Hemmingsson · J. Appl. Phys. · 1997 · 81 · 615510.1063/1.364397 ↗
13. Hiyoshi · Appl. Phys. Express · 2009 · 2 · 04110110.1143/APEX.2.041101 ↗
14. Hornos · Mater. Sci. Forum · 2011 · 679–680 · 26110.4028/www.scientific.net/MSF.679-680.261 ↗
15. Grossner · Mater. Sci. Forum · 2015 · 821–823 · 38110.4028/www.scientific.net/MSF.821-823.381 ↗
16. Klein · J. Appl. Phys. · 2008 · 103 · 03370210.1063/1.2837105 ↗
17. Hemmingsson · Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. · 1998 · 58 · R1011910.1103/PhysRevB.58.R10119 ↗
18. Son · Phys. Rev. Lett. · 2012 · 109 · 18760310.1103/PhysRevLett.109.187603 ↗
19. Hemmingsson · Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. · 1999 · 59 · 776810.1103/PhysRevB.59.7768 ↗
20. Capan · J. Appl. Phys. · 2018 · 124 · 24570110.1063/1.5063773 ↗
21. Alfieri · Appl. Phys. Lett. · 2013 · 102 · 15210810.1063/1.4802248 ↗
22. Zippelius · Mater. Sci. Forum · 2012 · 717–720 · 25110.4028/www.scientific.net/MSF.717-720.251 ↗
23. Storasta · J. Appl. Phys. · 2004 · 96 · 490910.1063/1.1778819 ↗
24. Danno · J. Appl. Phys. · 2006 · 100 · 11372810.1063/1.2401658 ↗
25. Ayedh · J. Appl. Phys. · 2014 · 115 · 01200510.1063/1.4837996 ↗
26. Reshanov · J. Appl. Phys. · 2007 · 102 · 11370210.1063/1.2818050 ↗
27. Booker · J. Appl. Phys. · 2016 · 119 · 23570310.1063/1.4954006 ↗
28. Wang · Appl. Phys. Lett. · 2023 · 122 · 18050110.1063/5.0145350 ↗
29. Kresse · Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. · 1993 · 47 · 55810.1103/PhysRevB.47.558 ↗
30. Kresse · Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. · 1994 · 49 · 1425110.1103/PhysRevB.49.14251 ↗
31. Kresse · Comput. Mater. Sci. · 1996 · 6 · 1510.1016/0927-0256(96)00008-0 ↗
32. Kresse · Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. · 1996 · 54 · 1116910.1103/PhysRevB.54.11169 ↗
33. Blöchl · Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. · 1994 · 50 · 1795310.1103/PhysRevB.50.17953 ↗
34. Heyd · J. Chem. Phys. · 2003 · 118 · 820710.1063/1.1564060 ↗
35. Krukau · J. Chem. Phys. · 2006 · 125 · 22410610.1063/1.2404663 ↗
36. Perdew · Phys. Rev. Lett. · 1996 · 77 · 386510.1103/PhysRevLett.77.3865 ↗
37. Persson · J. Appl. Phys. · 1997 · 82 · 549610.1063/1.365578 ↗
38. Alberi · J. Phys. D: Appl. Phys. · 2019 · 52 · 01300110.1088/1361-6463/aad926 ↗
39. Freysoldt · Rev. Mod. Phys. · 2014 · 86 · 5310.1103/RevModPhys.86.253 ↗
40. M. E.Levinshtein , S. L.Rumyantsev and M. S.Shur , Properties of Advanced Semiconductor Materials: GaN, AIN, InN, BN, SiC, SiGe , John Wiley & Sons , 2001
41. Kumagai · Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. · 2014 · 89 · 19520510.1103/PhysRevB.89.195205 ↗
42. Freysoldt · Phys. Rev. Lett. · 2009 · 102 · 01640210.1103/PhysRevLett.102.016402 ↗
43. Shi · Phys. Rev. Lett. · 2012 · 109 · 24550110.1103/PhysRevLett.109.245501 ↗
44. Alkauskas · Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. · 2014 · 90 · 07520210.1103/PhysRevB.90.075202 ↗
45. Shi · Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. · 2015 · 91 · 20531510.1103/PhysRevB.91.205315 ↗
46. V.Abakumov , V. I.Perel and I.Yassievich , Nonradiative recombination in semiconductors , Elsevier , 1991
47. Zhang · Nat. Mater. · 2021 · 20 · 97110.1038/s41563-021-00986-5 ↗
48. Hao · Inorg. Chem. · 2024 · 63 · 315210.1021/acs.inorgchem.3c04300 ↗
49. Han · Nature · 2023 · 622 · 49310.1038/s41586-023-06514-6 ↗
50. Illarionov · Nat. Commun. · 2020 · 11 · 338510.1038/s41467-020-16640-8 ↗
51. Park · Nat. Rev. Mater. · 2018 · 3 · 19410.1038/s41578-018-0026-7 ↗
52. Turiansky · Comput. Phys. Commun. · 2021 · 267 · 10805610.1016/j.cpc.2021.108056 ↗
53. Turiansky · J. Phys.: Condens. Matter · 2024 · 36 · 195902
54. Torpo · J. Phys.: Condens. Matter · 2001 · 13 · 6203
55. Kobayashi · J. Appl. Phys. · 2019 · 125 · 12570110.1063/1.5089174 ↗
56. Wang · Nanotechnol. Precis. Eng. · 2020 · 3 · 21110.1016/j.npe.2020.11.002 ↗
57. Coutinho · Phys. Rev. B · 2017 · 96 · 17410510.1103/PhysRevB.96.174105 ↗
58. Arrigoni · npj Comput. Mater. · 2021 · 7 · 7110.1038/s41524-021-00537-1 ↗
59. Mosquera-Lois · npj Comput. Mater. · 2023 · 9 · 2510.1038/s41524-023-00973-1 ↗
60. Huang · J. Appl. Phys. · 2024 · 135 · 13570110.1063/5.0195321 ↗
61. Dong · IEEE Trans. Nucl. Sci. · 2021 · 68 · 31210.1109/TNS.2021.3056662 ↗
62. Dou · Phys. Rev. Appl. · 2023 · 19 · 05405410.1103/PhysRevApplied.19.054054 ↗
63. Zhang · Appl. Phys. Rev. · 2020 · 7 · 03130810.1063/5.0006075 ↗
64. Momma · J. Appl. Crystallogr. · 2011 · 44 · 127210.1107/S0021889811038970 ↗
65. Wang · Comput. Phys. Commun. · 2021 · 267 · 10803310.1016/j.cpc.2021.108033 ↗
66. Kavanagh · Journal of Open Source Software · 2024 · 9 · 643310.21105/joss.06433 ↗