Zakaj 3C-SIC izstopa med številnimi polimorfi SIC? - Vetek Semiconductor

OzadjeSic

Silicijev karbid (sic)je pomemben polprevodniški material višjega cenovnega razreda. Zaradi dobre visoke temperaturne odpornosti, korozijske odpornosti, odpornosti na obrabo, visokotemperaturnih mehanskih lastnosti, oksidacijske odpornosti in drugih značilnosti ima široke možnosti uporabe na visokotehnoloških poljih, kot so polprevodniki, jedrska energija, nacionalna obramba in vesoljska tehnologija.

Zaenkrat več kot 200Sic kristalne struktureso bili potrjeni, glavne vrste so šesterokotni (2H-sic, 4H-sic, 6H-sic) in kubični 3C-SIC. Med njimi enakovredne strukturne značilnosti 3C-SIC določajo, da ima ta vrsta praška boljšo naravno sfero in goste značilnosti zlaganja kot α-SIC, tako da ima boljše delovanje pri natančnem brušenju, keramičnih izdelkih in drugih poljih. Trenutno so različni razlogi privedli do neuspeha odlične zmogljivosti novih materialov 3C-SIC za doseganje obsežnih industrijskih aplikacij.

Med številnimi SIC politipi je 3C-SIC edini kubični politip, znan tudi kot β-SIC. V tej kristalni strukturi atomi SI in C obstajajo v rešetki v razmerju med ena in ena, vsak atom pa je obdan s štirimi heterogenimi atomi, ki tvorijo tetraedrsko strukturno enoto z močnimi kovalentnimi vezmi. Strukturna značilnost 3C-SIC je, da so diatomske plasti SI-C večkrat razporejene v vrstnem redu ABC-ABC-…, vsaka enotna celica pa vsebuje tri takšne diatomične plasti, ki se imenuje C3 reprezentacija; Kristalna struktura 3C-SIC je prikazana na spodnji sliki:

Trenutno je silicij (SI) najpogosteje uporabljen polprevodniški material za napajalne naprave. Vendar pa so zaradi zmogljivosti SI silicijeve naprave na osnovi silicija omejene. V primerjavi s 4H-SIC in 6H-SIC ima 3C-SIC najvišjo sobno temperaturno teoretično mobilnost elektronov (1000 cm · V^-1· S^-1) in ima več prednosti v aplikacijah za naprave MO. Hkrati ima 3C-SIC tudi odlične lastnosti, kot so visoka razčlenjena napetost, dobra toplotna prevodnost, visoka trdota, širok pas, visoka temperaturna odpornost in odpornost na sevanje. 

Zato ima velik potencial na področju elektronike, optoelektronike, senzorjev in aplikacij v ekstremnih pogojih, ki spodbuja razvoj in inovacije povezanih tehnologij ter prikazuje širok potencial uporabe na mnogih področjih:

Prvič: Zlasti v visokonapetostni, visokofrekvenčni in visokotemperaturni okolju, visoki razpadni napetosti in visoki mobilnosti elektronov 3C-SIC so idealna izbira za proizvodne napajalne naprave, kot je MOSFET. 

Drugič: Uporaba 3C-SIC v nanoelektroniki in mikroelektromehanskih sistemih (MEMS) ima koristi od njegove združljivosti s silikonsko tehnologijo, kar omogoča izdelavo nanosečnih struktur, kot sta nanoelektronika in nanoelektromehanične naprave. 

Tretjič: Kot širok polprevodniški material je 3C-SIC primeren za izdelavo modrih diod, ki oddajajo svetlobo (LED). Njegova uporaba pri razsvetljavi, tehnologiji prikazovanja in laserjev je pritegnila pozornost zaradi visoke svetlobne učinkovitosti in enostavnega dopinga [9].         Četrtič: Hkrati se 3C-SIC uporablja za izdelavo detektorjev, občutljivih na položaj, zlasti laserske točke, občutljivih na položaj, ki temeljijo na stranskem fotovoltaičnem učinku, ki kažejo visoko občutljivost v pogojih ničelnih pristranskosti in so primerni za natančno pozicioniranje.

Način priprave 3C sic heteroepitaxy

The main growth methods of 3C-SiC heteroepitaxial include chemical vapor deposition (CVD), sublimation epitaxy (SE), liquid phase epitaxy (LPE), molecular beam epitaxy (MBE), magnetron sputtering, etc. CVD is the preferred method for 3C-SiC epitaxy due to its controllability and adaptability (such as temperature, gas flow, chamber pressure and reaction time, which lahko optimizira kakovost epitaksialne plasti).

Kemično nalaganje hlapov (CVD): Sestavljeni plin, ki vsebuje elemente Si in C, se prenaša v reakcijsko komoro, segreva in razgradi pri visoki temperaturi, nato pa se atomi SI in C oborimo na substrat Si ali 6H-Sic, 15r-Sic, 4H-SiC podlago. Temperatura te reakcije je običajno med 1300-1500 ℃. Običajni viri SI so SIH4, TCS, MTS itd., Viri C pa so večinoma C2H4, C3H8 itd., H2 pa se uporablja kot nosilni plin. 

Proces rasti vključuje predvsem naslednje korake: 

1. Vir reakcije plinske faze se prevaža v glavnem toku plina proti območju odlaganja. 

2. reakcija plinske faze se pojavi v mejni plasti, da se ustvari predhodniki tankih filmov in stranske produkte. 

3. Proces predhodnika padavin, adsorpcije in razpok. 

4. Adsorbirani atomi selijo in rekonstruirajo na površini podlage. 

5. Adsorbirani atomi nukli in rastejo na površini podlage. 

6. Masni transport odpadnega plina po reakciji v glavno območje pretoka plina in se odpelje iz reakcijske komore. 

Z neprekinjenim tehnološkim napredkom in poglobljenimi raziskavami mehanizma se pričakuje, da bo 3C-SIC heteroepitaksialna tehnologija igrala pomembnejšo vlogo v polprevodniški industriji in spodbujala razvoj elektronskih naprav z visoko učinkovitostjo. Na primer, hitra rast visokokakovostnega debelega filma 3C-SIC je ključna za zadovoljevanje potreb visokonapetostnih naprav. Potrebne so nadaljnje raziskave za premagovanje ravnovesja med hitrostjo rasti in materialno enotnostjo; V kombinaciji z uporabo 3C-SIC v heterogenih strukturah, kot je SIC/GAN, raziskujte njene potencialne aplikacije v novih napravah, kot so Power Electronics, Optoelectronic Integracija in obdelava kvantnih informacij.

Pogovori Semiconductor ponuja 3cSic prevlekana različnih izdelkih, kot so grafit z visoko čisto čisto in silicijevo karbid z visoko čistoči. Z več kot 20 leti izkušenj z raziskavami in razvojem naše podjetje izbere zelo ujemajoče se materiale, kot soČe je sprejemnik EPI, Tako epitaksialni Undertaker, GAN na SI EPI obljub itd., Ki igrajo pomembno vlogo v procesu proizvodnje epitaksialnih plasti.

Če imate kakršna koli vprašanja ali potrebujete dodatne podrobnosti, ne oklevajte in stopite v stik z nami.

Mob/Whatsapp: +86-180 6922 0752

E -pošta: anny@veteksemi.com