Doktorsvörn í eðlisfræði - Arnar Már Viðarsson

Doktorsefni: Arnar Már Viðarsson

Heiti ritgerðar: Greining á mjög hröðum veilum á skeytum SiC/einangrara með mismunandi rafmælingaraðferðum

Andmælendur: Dr. Per Lundgren, prófessor við Chalmers Tækniháskólann í Gautaborg, Svíþjóð og Dr. Philippe Godignon, prófessor við Universidad Autónoma de Barcelona, Spáni.

Leiðbeinandi: Dr. Einar Örn Sveinbjörnsson, prófessor og deildarforseti Raunvísindadeildar HÍ.

Einnig í doktorsnefnd: Dr. Unnar Bjarni Arnalds, prófessor við Raunvísindadeild Háskóla Íslands og Dr. Fredrik Allerstam, On Semiconductor, Stokkhólmi, Svíþjóð.

Doktorsvörn stýrir: Dr. Birgir Hrafnkelsson, prófessor og varadeildarforseti Raunvísindadeildar.

Ágrip

Meginmarkmið doktorsverkefnisins er að nota mismunandi rafmælingaraðferðir til að nema og greina mjög hraðar veilur, kallaðar NI, á skeytum kísilkarbíðs (SiC) og einangrara. Með því að nota málm-oxíð-hálfleiðara (MOS) þétta til að greina SiC/einangrara skeytin og beita mismunandi rafmælingaraðferðum við mjög lág hitastig getum við greint mjög hraðar veilur, sem nefnast NI, sem eru til staðar á SiC/einangara skeytum með þremur mismunandi tegundum af einangrara Þessir einangrarar eru kíslioxíð (SiO2), álnítríð (AlN) og áloxíð (Al2O3). NI veilan getur verið greind með rýmdar-spennu (CV) mælingu, og leiðnirófsgreiningu við mjög lág hitastig. Með því að baka SiO2 við há hitastig í hreinu nituroxíði (NO) er hægt að minnka þéttleika hægra veilna en styrkur NI veilna eykst. Hins vegar, með því að nota natríum oxun, þegar SiO2 er ræktað, þá verður mikil minnkun í þéttleika hægra veilna og NI merkið hverfur. AlN og Al2O3 sýna lítinn þéttleika hægra veilna, en NI merkið greinist og hefur svipaða hegðun og sést í NO bökuðum SiO2. Fyrst var talið að NI veilan væri galli sem væri staðsettur inni í SiO2 einangraranum, mjög nálægt SiC leiðniborða brúninni. Hins vegar, þar sem NI veilan greinist einnig í AlN og Al2O3 einöngrurum gefur til kinna að NI veilan sé SiC megin við SiC/einangrara skeytin og sé því líklega ekki veila innan SiO2 eins og hingað til hefur verið haldið fram.

Um doktorsefnið

Arnar Már Viðarsson lauk BS-gráðu í eðlisfræði við Háskóla Íslands árið 2014 og MS-gráðu í eðlisfræði frá Háskóla Íslands árið 2018 þar sem hann rannsakaði veilur á skeytum kísilkarbíðs (SiC) og kísiloxíðs (SiO2). Arnar starfaði síðan hjá On Semiconductor í Svíþjóð sem verkfræðingur við rannsóknir á háspennu íhlutum. Í janúar 2019 hóf Arnar doktorsnám í eðlisfræði við Háskóla Íslands þar sem hann hefur rannsakað veilur á skeytum SiC og mismunandi einangrara síðustu fjögur ár. Rannsóknir hans hafa falið í sér mælingar á MOS-þéttum með mismunandi rafmælingar aðferðum við mjög lág hitastig, greiningu veilna og áhrif þeirra á gæði íhluta sem hægt er að framleiða með SiC.