Aplicacions de substrats de carbur de silici conductors i semiaïllats

pàgina 1

El substrat de carbur de silici es divideix en tipus semiaïllant i tipus conductor. Actualment, l'especificació principal dels productes de substrat de carbur de silici semiaïllat és de 4 polzades. Al mercat de carbur de silici conductor, l'especificació principal actual del producte de substrat és de 6 polzades.

A causa de les aplicacions posteriors en el camp de la radiofreqüència (RF), els substrats semiaïllats de SiC i els materials epitaxials estan subjectes al control d'exportació del Departament de Comerç dels Estats Units. El SiC semiaïllat com a substrat és el material preferit per a l'heteroepitaxia de GaN i té importants perspectives d'aplicació en el camp de les microones. En comparació amb la desajustament de cristalls del safir al 14% i el Si al 16,9%, la desajustament de cristalls dels materials SiC i GaN és només del 3,4%. Juntament amb la conductivitat tèrmica ultraalta del SiC, els dispositius LED d'alta eficiència energètica i de microones d'alta freqüència i alta potència de GaN que s'hi preparen tenen grans avantatges en radars, equips de microones d'alta potència i sistemes de comunicació 5G.

La investigació i el desenvolupament de substrats de SiC semiaïllats sempre ha estat el focus de la investigació i el desenvolupament de substrats de monocristall de SiC. Hi ha dues dificultats principals en el cultiu de materials de SiC semiaïllats:

1) Reduir les impureses donants de N introduïdes pel gresol de grafit, l'adsorció d'aïllament tèrmic i el dopatge en pols;

2) Tot garantint la qualitat i les propietats elèctriques del cristall, s'introdueix un centre de nivell profund per compensar les impureses residuals de nivell superficial amb activitat elèctrica.

Actualment, els fabricants amb capacitat de producció de SiC semiaïllat són principalment SICC Co, Semisic Crystal Co, Tanke Blue Co, Hebei Synlight Crystal Co., Ltd.

p2

El cristall conductor de SiC s'aconsegueix injectant nitrogen a l'atmosfera en creixement. El substrat conductor de carbur de silici s'utilitza principalment en la fabricació de dispositius d'alimentació, dispositius d'alimentació de carbur de silici amb alt voltatge, alt corrent, alta temperatura, alta freqüència, baixa pèrdua i altres avantatges únics, que milloraran considerablement l'ús existent de dispositius d'alimentació basats en silici, amb un impacte significatiu i de gran abast en el camp de la conversió energètica eficient. Les principals àrees d'aplicació són els vehicles elèctrics/piles de càrrega, la nova energia fotovoltaica, el trànsit ferroviari, les xarxes intel·ligents, etc. Com que els productes conductors derivats són principalment dispositius d'alimentació en vehicles elèctrics, fotovoltaica i altres camps, la perspectiva d'aplicació és més àmplia i els fabricants són més nombrosos.

p3

Tipus de cristall de carbur de silici: L'estructura típica del millor carbur de silici cristal·lí 4H es pot dividir en dues categories, una és el tipus de cristall de carbur de silici cúbic d'estructura d'esfalerita, conegut com 3C-SiC o β-SiC, i l'altra és l'estructura hexagonal o de diamant de l'estructura de període llarg, que és típica de 6H-SiC, 4H-sic, 15R-SiC, etc., coneguts col·lectivament com a α-SiC. El 3C-SiC té l'avantatge d'una alta resistivitat en la fabricació de dispositius. Tanmateix, l'alta discrepància entre les constants de xarxa de Si i SiC i els coeficients d'expansió tèrmica pot conduir a un gran nombre de defectes a la capa epitaxial de 3C-SiC. El 4H-SiC té un gran potencial en la fabricació de MOSFET, perquè els seus processos de creixement de cristalls i creixement de la capa epitaxial són més excel·lents, i pel que fa a la mobilitat d'electrons, el 4H-SiC és superior al 3C-SiC i al 6H-SiC, proporcionant millors característiques de microones per als MOSFET de 4H-SiC.

Si hi ha una infracció, contacteu amb nosaltres per eliminar-la.


Data de publicació: 16 de juliol de 2024