Waarom valt 3C-SIC op bij vele SIC-polymorfen? - Vetek halfgeleider

De achtergrond vanSic

Siliconencarbide (sic)is een belangrijk high-end precisie halfgeleidermateriaal. Vanwege de goede weerstand van hoge temperatuur, corrosieweerstand, slijtvastheid, mechanische eigenschappen met hoge temperatuur, oxidatieresistentie en andere kenmerken, heeft het brede toepassingsperspectieven in hightech velden zoals halfgeleiders, kernergie, nationale defensie- en ruimtetechnologie.

Tot nu toe, meer dan 200SIC -kristalstructurenzijn bevestigd, de hoofdtypen zijn zeshoekig (2H-SIC, 4H-SIC, 6H-SIC) en kubieke 3C-SIC. Onder hen bepalen de gelijktijdige structurele kenmerken van 3C-SIC dat dit type poeder een betere natuurlijke sfericiteit en dichte stapelkenmerken heeft dan α-SIC, dus het heeft betere prestaties in precisieklinering, keramische producten en andere velden. Momenteel hebben verschillende redenen geleid tot het falen van de uitstekende prestaties van nieuwe materialen van 3C-SIC om grootschalige industriële toepassingen te bereiken.

Van de vele sic polytypes is 3C-SIC het enige kubieke polytype, ook bekend als β-SIC. In deze kristalstructuur bestaan ​​SI- en C-atomen in het rooster in een één-op-één verhouding, en elk atoom is omgeven door vier heterogene atomen, die een tetraëdrische structurele eenheid vormen met sterke covalente bindingen. Het structurele kenmerk van 3C-SIC is dat de Si-C diatomee-lagen herhaaldelijk zijn gerangschikt in de volgorde van ABC-ABC- ..., en elke eenheidscel bevat drie dergelijke diatomaire lagen, die C3-weergave worden genoemd; De kristalstructuur van 3C-SIC wordt getoond in de onderstaande afbeelding:

Momenteel is silicium (SI) het meest gebruikte halfgeleidermateriaal voor vermogensapparaten. Vanwege de prestaties van SI zijn echter op siliconen gebaseerde vermogensapparaten beperkt. Vergeleken met 4H-SIC en 6H-SIC heeft 3C-SIC de hoogste theoretische elektronenmobiliteit met kamertemperatuur (1000 cm · V^-1·S^-1), en heeft meer voordelen in MOS -apparaattoepassingen. Tegelijkertijd heeft 3C-SIC ook uitstekende eigenschappen zoals hoge afbraakspanning, goede thermische geleidbaarheid, hoge hardheid, brede bandgap, weerstand van hoge temperatuur en stralingsweerstand. 

Daarom heeft het een groot potentieel in elektronica, opto -elektronica, sensoren en toepassingen onder extreme omstandigheden, het bevorderen van de ontwikkeling en innovatie van gerelateerde technologieën en het tonen van brede toepassingspotentieel op veel gebieden:

Ten eerste: vooral in hoge spanning, hoge frequentie en hoge temperatuuromgevingen, maken de hoge afbraakspanning en hoge elektronenmobiliteit van 3C-SIC het een ideale keuze voor productie-vermogensapparaten zoals MOSFET. 

Ten tweede: de toepassing van 3C-SIC in nano-elektronica en micro-elektromechanische systemen (MEMS) profiteert van zijn compatibiliteit met siliciumtechnologie, waardoor structuren op nanoschaal zoals nano-elektronica en nano-elektromechanische apparaten mogelijk zijn. 

Ten derde: als een brede bandgap-halfgeleidermateriaal is 3C-SIC geschikt voor de productie van blauwe lichtemitterende diodes (LED's). De toepassing ervan in verlichting, display -technologie en lasers heeft de aandacht getrokken vanwege de hoge lichtgevende efficiëntie en eenvoudige doping [9].         Vierde: Tegelijkertijd wordt 3C-SIC gebruikt om positie-gevoelige detectoren te produceren, met name laserpositie-positie-gevoelige detectoren op basis van het laterale fotovoltaïsche effect, die een hoge gevoeligheid vertonen onder nul biasomstandigheden en geschikt zijn voor precisiepositionering.

Bereidingsmethode van 3C sic heteroepitaxie

De belangrijkste groeimethoden van 3C-SIC heteroepitaxiale omvatten chemische dampafzetting (CVD), sublimatie-epitaxie (SE), vloeistoffase epitaxie (LPE), moleculaire bundelpitaxie (MBE), magnetron sputtering, enz. Optimaliseer de kwaliteit van de epitaxiale laag).

Chemische dampafzetting (CVD): een samengesteld gas dat Si- en C-elementen bevat, wordt doorgegeven in de reactiekamer, verwarmd en ontbonden bij hoge temperatuur, en vervolgens worden Si-atomen en C-atomen neergeslagen op het Si-substraat, of 6H-SIC, 15R-SIC, 4H-SIC substraat. De temperatuur van deze reactie ligt meestal tussen 1300-1500 ℃. Gemeenschappelijke SI -bronnen zijn SIH4, TCS, MTS, enz. En C -bronnen zijn voornamelijk C2H4, C3H8, enz., En H2 wordt gebruikt als het dragergas. 

Het groeiproces bevat voornamelijk de volgende stappen: 

1. De gasfasereactiebron wordt getransporteerd in de hoofdgasstroom naar de depositiezone. 

2. De gasfasereactie treedt op in de grenslaag om dunne filmvoorlopers en bijproducten te genereren. 

3. Het neerslag-, adsorptie- en kraakproces van de voorloper. 

4. De geadsorbeerde atomen migreren en reconstrueren op het substraatoppervlak. 

5. De geadsorbeerde atomen kern en groeien op het substraatoppervlak. 

6. Het massatransport van het afvalgas na de reactie in de hoofdgasstroomzone en wordt uit de reactiekamer gehaald. 

Door continue technologische vooruitgang en diepgaand mechanismeonderzoek wordt verwacht dat 3C-SIC heteroepitaxiale technologie een belangrijkere rol zal spelen in de halfgeleiderindustrie en de ontwikkeling van hoogrentreffend elektronische apparaten bevordert. De snelle groei van hoogwaardige dikke film 3C-SIC is bijvoorbeeld de sleutel tot het voldoen aan de behoeften van hoogspanningsapparaten. Verder onderzoek is nodig om de balans tussen groeisnelheid en materiaaluniformiteit te overwinnen; Gecombineerd met de toepassing van 3C-SIC in heterogene structuren zoals SIC/GAN, verkent u de potentiële toepassingen in nieuwe apparaten zoals stroomelektronica, opto-elektronische integratie en kwantuminformatieverwerking.

Deals Semiconductor biedt 3CSic coatingOp verschillende producten, zoals hoogsturend grafiet en hoog-zuivere siliciumcarbide. Met meer dan 20 jaar R & D -ervaring selecteert ons bedrijf zeer bijpassende materialen, zoalsAls de EPI -ontvanger, Dus Epitaxial Undertaker, Gan op Si Epi Susceptor, enz., Die een belangrijke rol spelen in het productieproces van epitaxiale laag.

Als u vragen heeft of aanvullende details nodig hebt, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen.

Mob/WhatsApp: +86-180 6922 0752

E -mail: anny@veteksemi.com