1. Çima heye apêlava karbîdê silicon
Tebeqeya epîtaksial fîlimek tenik a yek krîstal e ku li ser bingeha waferê di nav pêvajoya epitaxial de mezin dibe. Vafera substratê û fîlima tenik a epîtaksial bi hev re jê re waferên epîtaksîal tê gotin. Di nav wan de, yasilicon carbide epitaxialqat li ser substrata karbîd a siliconê ya birêkûpêk tê mezin kirin da ku karbîdek silîkonê ya homojen a epîtaksîal were bidestxistin, ku dikare bêtir di nav cîhazên hêzê yên wekî dîodên Schottky, MOSFET û IGBT de were çêkirin. Di nav wan de, ya ku herî zêde tê bikar anîn substrate 4H-SiC e.
Ji ber ku hemî amûr bi bingehîn li ser epitaxy têne fêm kirin, kalîteyaepitaxybandorek mezin li ser performansa cîhazê dike, lê kalîteya epitaxy ji hêla hilberandina krîstal û substratan ve tê bandor kirin. Ew di girêdana navîn a pîşesaziyê de ye û di pêşkeftina pîşesaziyê de rolek pir girîng dilîze.
Rêbazên sereke yên ji bo amadekirina qatên epîtaksial ên karbîd silicon ev in: Rêbaza mezinbûna evaporasyonê; epitaxy qonaxa şil (LPE); epitaxy tîrêjê molekulî (MBE); depokirina buhara kîmyewî (CVD).
Di nav wan de, hilweşandina vapora kîmyewî (CVD) rêbaza homoepitaxial ya 4H-SiC ya herî populer e. Epîtaksiya 4-H-SiC-CVD bi gelemperî alavên CVD bikar tîne, ku dikare di bin şert û mercên germahiya mezinbûna bilind de domandina qata epîtaksial 4H krîstal SiC misoger bike.
Di alavên CVD de, substrate nikare rasterast li ser metalê were danîn an jî bi tenê li ser bingehek ji bo depokirina epîtaksial were danîn, ji ber ku ew faktorên cihêreng ên wekî rêça herikîna gazê (horizontî, vertîkal), germahî, zext, rastkirin, û gemarên daketinê vedihewîne. Ji ber vê yekê, bingehek pêdivî ye, û dûv re substrate li ser dîskê tê danîn, û dûv re bi karanîna teknolojiya CVD ve depokirina epitaxial li ser substratê tête kirin. Ev bingeh bingeha grafîtê ya bi SiC-ê ye.
Wekî hêmanek bingehîn, bingeha grafît xwedan taybetmendiyên hêza taybetî ya bilind û modula taybetî, berxwedana şoka termal a baş û berxwedana korozyonê ye, lê di dema pêvajoya hilberînê de, grafît dê ji ber bermayiya gazên gemarî û organîk ên metalê were çewisandin û tozkirin. mijar, û jiyana karûbarê bingeha grafît dê pir kêm bibe.
Di heman demê de, toza grafîtê ya ketî dê çîpê qirêj bike. Di pêvajoya hilberîna silicon carbide wafers epitaxial de, dijwar e ku meriv hewcedariyên hişk ên mirovan ên ji bo karanîna materyalên grafîtê bicîh bîne, ku bi giranî pêşkeftin û sepana wê ya pratîkî sînordar dike. Ji ber vê yekê, teknolojiya kişandinê dest pê kir.
2. Awantajên jiÇêkirina SiC
Taybetmendiyên laşî û kîmyewî yên pêlavê ji bo berxwedana germahiya bilind û berxwedana korozyonê hewcedariyên hişk hene, ku rasterast bandorê li hilber û jiyana hilberê dike. Materyalên SiC xwedan hêzek bilind, serhişkiya bilind, hevsengiya berfirehbûna germî ya kêm û guheztina germî ya baş e. Ew materyalek avahiyek girîng a germahiya bilind û materyalek nîvconductor ya germahiya bilind e. Ew li ser bingeha grafît tê sepandin. Avantajên wê ev in:
-SiC li hember korozyonê berxwedêr e û dikare bingeha grafîtê bi tevahî pêça, û xwedan tîrêjek baş e ku ji zirara gaza koroz dûr nexe.
-SiC bi bingeha grafîtê re xwedan guheztina germî ya bilind û hêza girêdana bilind e, û pê ewle dike ku cil û berg ne hêsan e ku piştî gelek çerxên germahîya bilind û germahîya nizm hilweşe.
-SiC xwedan îstîqrara kîmyewî ya baş e da ku pêşî li têkçûna rûkalê di atmosferek germahiya bilind û gemar de bigire.
Wekî din, sobeyên epîtaksial ên ji materyalên cihêreng pêlavên grafît ên bi nîşaneyên performansê yên cihêreng hewce dikin. Lihevhatina hevahenga berbelavbûna termal a materyalên grafît hewce dike ku bi germahiya mezinbûna firna epitaxial re were adaptekirin. Mînakî, germahiya mezinbûna epîtaksial a silicon carbide zêde ye, û tepsiyek bi hevahengiya berbelavbûna germî ya bilind hewce ye. Rêjeya berfirehbûna germî ya SiC pir nêzîkê ya grafît e, ku ew wekî materyalê bijartî ji bo rûxandina rûyê bingeha grafîtê maqûl dike.
Materyalên SiC cûrbecûr formên krîstal hene, û yên herî gelemperî 3C, 4H û 6H ne. Formên kristal ên cihêreng ên SiC karanîna cûda hene. Mînakî, 4H-SiC dikare ji bo çêkirina amûrên hêza bilind were bikar anîn; 6H-SiC ya herî stabîl e û dikare ji bo çêkirina amûrên optoelektronîkî were bikar anîn; 3C-SiC dikare ji bo hilberîna qatên epîtaksial ên GaN û çêkirina cîhazên SiC-GaN RF-ê ji ber avahiya wê ya mîna GaN were bikar anîn. 3C-SiC bi gelemperî wekî β-SiC jî tê binav kirin. Bikaranîna girîng a β-SiC wekî fîlimek zirav û materyalê xêzkirinê ye. Ji ber vê yekê, β-SiC niha materyalê sereke ye ji bo kişandinê.
Kincên SiC bi gelemperî di hilberîna semiconductor de têne bikar anîn. Ew bi gelemperî di substrat, epitaxy, belavkirina oksîdasyonê, etching û implantasyona ion de têne bikar anîn. Taybetmendiyên laşî û kîmyewî yên pêlavê li ser berxwedana germahiya bilind û berxwedana korozyonê hewcedariyên hişk hene, ku rasterast bandorê li hilber û jiyana hilberê dike. Ji ber vê yekê, amadekirina kişandina SiC krîtîk e.
Dema şandinê: Jun-24-2024