Prečo vyniká 3C-SIC medzi mnohými polymorfami SIC? - Vetek polovodič

PozadieSic

Kremíkový karbid (sic)je dôležitý špičkový precízny polovodičový materiál. Vďaka svojej dobrej odolnosti proti vysokej teplote, odolnosti proti korózii, odporu opotrebovania, mechanických vlastností s vysokým teplotou, oxidačným odporom a ďalším charakteristikám má rozsiahle vyhliadky na aplikáciu v high-tech poliach, ako sú polovodiče, jadrová energia, národná obrana a vesmírna technológia.

Zatiaľ viac ako 200SIC Crystal Structuresboli potvrdené, hlavnými typmi sú hexagonálne (2h-siC, 4h-siC, 6h-sic) a kubický 3C-siC. Medzi nimi rovnovážna štrukturálne charakteristiky 3C-SIC určuje, že tento typ prášku má lepšiu prírodnú sfericitu a husté charakteristiky stohovania ako a-SiC, takže má lepší výkon pri presnom brúsení, keramických výrobkoch a iných oblastiach. V súčasnosti rôzne dôvody viedli k zlyhaniu vynikajúceho výkonu nových materiálov 3C-SIC pri dosahovaní rozsiahlych priemyselných aplikácií.

Medzi mnohými SIC polytypmi je 3C-SIC jediný kubický polytype, známy tiež ako p-siC. V tejto kryštálovej štruktúre existujú atómy SI a C v mriežke v pomere jeden ku jednému a každý atóm je obklopený štyrmi heterogénnymi atómami, čím tvorí tetraedrálnu štrukturálnu jednotku so silnými kovalentnými väzbami. Štrukturálnym znakom 3C-SIC je, že SI-C diatomické vrstvy sú opakovane usporiadané v poradí ABC-ABC-… a každá jednotková bunka obsahuje tri také diatomické vrstvy, ktoré sa nazýva reprezentácia C3; Kryštalická štruktúra 3C-SIC je znázornená na obrázku nižšie:

V súčasnosti je kremík (SI) najbežnejšie používaným polovodičovým materiálom pre energetické zariadenia. V dôsledku výkonu SI sú však výkonové zariadenia založené na kremíku obmedzené. V porovnaní s 4H-SIC a 6H-SIC má 3C-SIC najvyššiu teoretickú mobilitu elektrónovej teploty (1 000 cm · V^-1· S^-1) a má viac výhod v aplikáciách zariadenia MOS. Súčasne má 3C-SIC tiež vynikajúce vlastnosti, ako je vysoké rozkladné napätie, dobrá tepelná vodivosť, vysoká tvrdosť, široký pásik, vysoký teplotný odpor a odpor žiarenia. 

Preto má veľký potenciál v oblasti elektroniky, optoelektroniky, senzorov a aplikácií v extrémnych podmienkach, podporuje vývoj a inovácie súvisiacich technológií a vykazuje široký aplikačný potenciál v mnohých oblastiach:

Po prvé: najmä v prostrediach s vysokým napätím, vysokofrekvenčným a vysokým teplotám, vysoké rozpadové napätie a vysoká elektrónová mobilita 3C-SIC z neho robí ideálnu voľbu pre výrobu energetických zariadení, ako je MOSFET. 

Po druhé: Aplikácia 3C-SIC v nanoelektronike a mikroelektromechanických systémoch (MEMS) ťaží z jej kompatibility s kremíkovou technológiou, ktorá umožňuje výrobu nanomaterských štruktúr, ako je nanoelektronika a nanoelektromechanické zariadenia. 

Po tretie: Ako široký materiál z polovodiča Bandgap je 3C-SIC vhodný na výrobu diód emitujúce modré svetlo (LED). Jeho aplikácia v osvetlení, technológii zobrazovania a laserov upútala pozornosť kvôli svojej vysokej svetelnej účinnosti a ľahkému dopingu [9].         Po štvrté: Zároveň sa 3C-SIC používa na výrobu detektorov citlivých na polohu, najmä detektorov citlivých na laserové body na základe laterálneho fotovoltaického efektu, ktoré vykazujú vysokú citlivosť za podmienok nulovej zaujatosti a sú vhodné na presné umiestnenie.

Metóda prípravy 3C SIC heteroepitaxia

Medzi hlavné metódy rastu 3C-siC heteroepitaxia patrí chemická depozícia pary (CVD), sublimačná epitaxia (SE), epitaxia kvapalnej fázy (LPE), epitaxia molekulárneho lúča (MBE), magnetrónové naprachovanie atď. epitaxnej vrstvy).

Chemické ukladanie pary (CVD): Zlúčenina plynu obsahujúci SI a C prvky sa prenáša do reakčnej komory, zahrieva sa a rozkladá pri vysokej teplote a potom sa atómy SI a atómy C vyrážajú na substrát SI alebo 6H-siC, 15R-SIC, 4H-SiC substrát. Teplota tejto reakcie je zvyčajne medzi 1300-1500 ℃. Bežnými zdrojmi SI sú SiH4, TCS, MTS atď. A zdroje C sú hlavne C2H4, C3H8 atď. A H2 sa používa ako nosný plyn. 

Proces rastu obsahuje hlavne nasledujúce kroky: 

1. Zdroj reakcie plynnej fázy sa prepravuje v hlavnom prietoku plynu smerom k depozičnej zóne. 

2. Reakcia plynnej fázy sa vyskytuje v hraničnej vrstve, aby sa vytvorilo prekurzory tenkého filmu a vedľajšie produkty. 

3. Zrážky, adsorpčný a krakovací proces prekurzora. 

4. Adsorbované atómy migrujú a rekonštruujú na povrchu substrátu. 

5. Adsorbované atómy nukleatu a rastú na povrchu substrátu. 

6. Hromadný transport odpadového plynu po reakcii do hlavnej zóny prietoku plynu a je vyradený z reakčnej komory. 

Prostredníctvom nepretržitého technologického pokroku a výskumu hĺbkového mechanizmu sa očakáva, že heteroepitaxiálna technológia 3C-SIC bude hrať v polovodičovom priemysle dôležitejšiu úlohu a podporí vývoj vysokoúčinných elektronických zariadení. Napríklad rýchly rast vysoko kvalitného hrubého filmu 3C-SIC je kľúčom k uspokojeniu potrieb vysokorýchlostných zariadení. Na prekonanie rovnováhy medzi rýchlosťou rastu a materiálovou jednotnosťou je potrebný ďalší výskum; V kombinácii s aplikáciou 3C-SIC v heterogénnych štruktúrach, ako je SIC/GAN, preskúmajte jeho potenciálne aplikácie v nových zariadeniach, ako je elektronika výkonu, optoelektronická integrácia a spracovanie kvantových informácií.

Ponuky Semiconductor poskytuje 3CNáter SICna rôznych produktoch, ako je vysoko čistotný grafit a vysokokvalitný karbid kremíka. S viac ako 20 ročnými skúsenosťami v oblasti výskumu a vývoja si naša spoločnosť vyberá vysoko zodpovedajúce materiály, ako napríkladAk prijímač EPI, Teda epitaxný Undertaker, Gan na SI Epi Suslector atď., Ktoré zohrávajú dôležitú úlohu v procese výroby epitaxnej vrstvy.

Ak máte akékoľvek otázky alebo potrebujete ďalšie podrobnosti, neváhajte a kontaktujte nás.

Mob/whatsapp: +86-180 6922 0752

E -mail: anny@veteksemi.com