3C-SIC neden birçok SIC polimorfu arasında öne çıkıyor? - Vetek Yarıiletken

Arka planıSic

Silikon Karbür (sic)önemli bir üst düzey hassas yarı iletken malzemedir. İyi yüksek sıcaklık direnci, korozyon direnci, aşınma direnci, yüksek sıcaklık mekanik özellikleri, oksidasyon direnci ve diğer özellikleri nedeniyle, yarı iletkenler, nükleer enerji, ulusal savunma ve uzay teknolojisi gibi yüksek teknoloji alanlarında geniş uygulama beklentilerine sahiptir.

Şimdiye kadar 200'den fazlaSic kristal yapılarıonaylanmıştır, ana tipler altıgen (2H-sic, 4H-sic, 6H-sic) ve kübik 3C-siC'dir. Bunlar arasında, 3C-SIC'nin eşdeğer yapısal özellikleri, bu tip tozun α-sic'ten daha iyi doğal küreselliğe ve yoğun istifleme özelliklerine sahip olduğunu belirler, bu nedenle hassas öğütme, seramik ürünler ve diğer alanlarda daha iyi performansa sahiptir. Şu anda, çeşitli nedenler büyük ölçekli endüstriyel uygulamalar elde etmek için 3C-SIC yeni malzemelerin mükemmel performansının başarısız olmasına yol açmıştır.

Birçok SIC politipi arasında, 3C-SIC, β-sic olarak da bilinen tek kübik politiptir. Bu kristal yapıda, Si ve C atomları, kafeste birebir bir oranda bulunur ve her atom, güçlü kovalent bağlara sahip tetrahedral bir yapısal birim oluşturan dört heterojen atomla çevrilidir. 3C-SIC'nin yapısal özelliği, Si-C diatomik tabakalarının ABC-ABC-… sırasıyla tekrar tekrar düzenlenmesi ve her birim hücre, C3 temsili olarak adlandırılan bu tür üç diatomik katman içermesidir; 3C-SIC'nin kristal yapısı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir:

Şu anda, silikon (SI), güç cihazları için en yaygın kullanılan yarı iletken malzemedir. Bununla birlikte, Si'nin performansı nedeniyle silikon tabanlı güç cihazları sınırlıdır. 4H-SIC ve 6H-SIC ile karşılaştırıldığında, 3C-SIC en yüksek oda sıcaklığı teorik elektron hareketliliğine sahiptir (1000 cm · V^-1·S^-1) ve MOS cihaz uygulamalarında daha fazla avantajı vardır. Aynı zamanda, 3C-SIC ayrıca yüksek arıza voltajı, iyi termal iletkenlik, yüksek sertlik, geniş bant aralığı, yüksek sıcaklık direnci ve radyasyon direnci gibi mükemmel özelliklere sahiptir. 

Bu nedenle, aşırı koşullar altında elektronik, optoelektronik, sensörler ve uygulamalarda büyük bir potansiyele sahiptir, ilgili teknolojilerin gelişimini ve yeniliğini teşvik eder ve birçok alanda geniş uygulama potansiyeli gösterir:

Birincisi: Özellikle yüksek voltaj, yüksek frekanslı ve yüksek sıcaklık ortamlarında, 3C-SIC'nin yüksek arıza voltajı ve yüksek elektron hareketliliği, MOSFET gibi üretim güç cihazları için ideal bir seçim haline getirir. 

İkincisi: Nanoelektronik ve mikroelektromekanik sistemlerde (MEMS) 3C-SIC'nin uygulanması, nanoelektronik ve nanoelektromekanik cihazlar gibi nano ölçekli yapıların üretimine izin veren silikon teknolojisi ile uyumluluğundan yararlanır. 

Üçüncü: Geniş bir bant aralığı yarı iletken malzemesi olarak, 3C-SIC, mavi ışık yayan diyotların (LED'ler) üretimi için uygundur. Aydınlatma, ekran teknolojisi ve lazerlerdeki uygulaması, yüksek aydınlık verimliliği ve kolay doping nedeniyle dikkat çekmiştir [9].         Dördüncü: Aynı zamanda, 3C-SIC, konuma duyarlı dedektörler, özellikle lazer noktası pozisyona duyarlı dedektörleri, sıfır sapma koşulları altında yüksek hassasiyet gösteren ve hassas konumlandırma için uygun olan lateral fotovoltaik etkiye dayalı olarak üretmek için kullanılır.

3C sic heteroepitaksi hazırlama yöntemi

3C-SIC heteroepitaksiyalinin ana büyüme yöntemleri, kimyasal buhar birikimi (CVD), süblimasyon epitaksisi (SE), moleküler ışın epitaksi (MBE), magnetron püskürtme, vb. epitaksiyal tabakanın kalitesini optimize edin).

Kimyasal buhar birikimi (CVD): Si ve C elemanlarını içeren bileşik bir gaz reaksiyon odasına geçirilir, ısıtılır ve yüksek sıcaklıkta ayrıştırılır ve daha sonra Si atomları ve C atomları Si substratı veya 6H-sic, 15R-sic, 4H-sic substrat üzerine çökeltilir. Bu reaksiyonun sıcaklığı genellikle 1300-1500 ℃ arasındadır. Yaygın SI kaynakları SIH4, TCS, MTS, vb. Ve C kaynakları esas olarak C2H4, C3H8, vb. Ve H2 taşıyıcı gazı olarak kullanılır. 

Büyüme süreci esas olarak aşağıdaki adımları içerir: 

1. Gaz fazı reaksiyon kaynağı, ana gaz akışında birikme bölgesine doğru taşınır. 

2. Gaz fazı reaksiyonu, ince film öncüleri ve yan ürünler üretmek için sınır tabakasında meydana gelir. 

3. Öncünün yağış, adsorpsiyon ve çatlama işlemi. 

4. Adsorbe edilmiş atomlar, substrat yüzeyinde göç eder ve yeniden yapılandırır. 

5. Adsorbe edilen atomlar substrat yüzeyinde çekirdektir ve büyür. 

6. Reaksiyondan sonra atık gazın ana gaz akış bölgesine kütle taşınması ve reaksiyon odasından çıkarılır. 

Sürekli teknolojik ilerleme ve derinlemesine mekanizma araştırması yoluyla, 3C-SIC heteroepitaksiyal teknolojinin yarı iletken endüstrisinde daha önemli bir rol oynaması ve yüksek verimli elektronik cihazların gelişimini teşvik etmesi beklenmektedir. Örneğin, yüksek kaliteli kalın film 3C-SIC'nin hızlı büyümesi, yüksek voltajlı cihazların ihtiyaçlarını karşılamanın anahtarıdır. Büyüme oranı ve maddi tekdüzelik arasındaki dengenin üstesinden gelmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır; SIC/GAN gibi heterojen yapılarda 3C-SIC'nin uygulanmasıyla birlikte, güç elektroniği, optoelektronik entegrasyon ve kuantum bilgi işleme gibi yeni cihazlarda potansiyel uygulamalarını keşfedin.

Fırsatlar Semiconductor 3C sağlarSic kaplamaYüksek saflıkta grafit ve yüksek saflıkta silikon karbür gibi farklı ürünler üzerinde. 20 yıldan fazla Ar -Ge deneyimi ile şirketimiz,EPI Alıcı ise, Böylece epitaksiyal, Epitaksiyal tabaka üretim sürecinde önemli bir rol oynayan si epi suyunu vb.

Herhangi bir sorunuz varsa veya ek ayrıntılara ihtiyacınız varsa, lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.

Mob/Whatsapp: +86-180 6922 0752

E -posta: Anny@veteksemi.com