Niyə 3C-SiC bir çox SiC polimorfları arasında fərqlənir? - VeTek yarımkeçirici

-nin fonuSiC

Silisium karbid (SiC)mühüm yüksək səviyyəli dəqiq yarımkeçirici materialdır. Yaxşı yüksək temperatur müqaviməti, korroziyaya davamlılıq, aşınma müqaviməti, yüksək temperatur mexaniki xüsusiyyətləri, oksidləşmə müqaviməti və digər xüsusiyyətlərə görə, yarımkeçiricilər, nüvə enerjisi, milli müdafiə və kosmik texnologiya kimi yüksək texnologiyalı sahələrdə geniş tətbiq perspektivlərinə malikdir.

İndiyə qədər 200-dən çoxSiC kristal strukturlarıtəsdiq edilmişdir, əsas növləri altıbucaqlı (2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC) və kubik 3C-SiC-dir. Onların arasında 3C-SiC-nin bərabər oxlu struktur xüsusiyyətləri müəyyən edir ki, bu növ toz α-SiC-dən daha yaxşı təbii sferikliyə və sıx yığma xüsusiyyətlərinə malikdir, buna görə də dəqiq üyüdülmə, keramika məhsulları və digər sahələrdə daha yaxşı performansa malikdir. Hal-hazırda, müxtəlif səbəblər 3C-SiC yeni materialların böyük sənaye tətbiqlərinə nail olmaq üçün əla performansının uğursuzluğuna səbəb oldu.

Bir çox SiC politipləri arasında 3C-SiC β-SiC kimi tanınan yeganə kubik politipdir. Bu kristal quruluşda Si və C atomları qəfəsdə birə bir nisbətdə mövcuddur və hər bir atom dörd heterojen atomla əhatə olunub, güclü kovalent bağlara malik tetraedral struktur vahidi əmələ gətirir. 3C-SiC-nin struktur xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, Si-C diatomik təbəqələri dəfələrlə ABC-ABC-… qaydasında düzülür və hər vahid hüceyrədə C3 təmsili adlanan üç belə diatomik təbəqə var; 3C-SiC-nin kristal quruluşu aşağıdakı şəkildə göstərilmişdir:

Hal-hazırda, silikon (Si) enerji cihazları üçün ən çox istifadə edilən yarımkeçirici materialdır. Bununla belə, Si-nin performansına görə, silikon əsaslı güc cihazları məhduddur. 4H-SiC və 6H-SiC ilə müqayisədə 3C-SiC otaq temperaturunda ən yüksək nəzəri elektron hərəkətliliyinə (1000 sm·V) malikdir.^-1·S^-1) və MOS cihaz proqramlarında daha çox üstünlüklərə malikdir. Eyni zamanda, 3C-SiC yüksək qırılma gərginliyi, yaxşı istilik keçiriciliyi, yüksək sərtlik, geniş bant boşluğu, yüksək temperatur müqaviməti və radiasiya müqaviməti kimi əla xüsusiyyətlərə malikdir. Buna görə də, o, ekstremal şəraitdə elektronika, optoelektronika, sensorlar və tətbiqlərdə böyük potensiala malikdir, əlaqəli texnologiyaların inkişafı və innovasiyasını təşviq edir və bir çox sahələrdə geniş tətbiq potensialını göstərir:

Birincisi: Xüsusilə yüksək gərginlikli, yüksək tezlikli və yüksək temperaturlu mühitlərdə 3C-SiC-nin yüksək parçalanma gərginliyi və yüksək elektron hərəkətliliyi onu MOSFET kimi güc cihazlarının istehsalı üçün ideal seçim edir. 

İkincisi: 3C-SiC-nin nanoelektronika və mikroelektromexaniki sistemlərdə (MEMS) tətbiqi onun silikon texnologiyası ilə uyğunluğundan faydalanır, nanoelektronika və nanoelektromexaniki cihazlar kimi nanoölçülü strukturların istehsalına imkan verir. 

Üçüncüsü: Geniş diapazonlu yarımkeçirici material kimi 3C-SiC mavi işıq yayan diodların (LED) istehsalı üçün uyğundur. Onun işıqlandırma, displey texnologiyası və lazerlərdə tətbiqi yüksək işıq səmərəliliyi və asan dopinq qabiliyyəti ilə diqqəti cəlb etmişdir[9]. Dördüncüsü: Eyni zamanda, 3C-SiC mövqeyə həssas detektorların, xüsusən sıfır qərəzli şəraitdə yüksək həssaslıq göstərən və dəqiq yerləşdirmə üçün uyğun olan yanal fotovoltaik effektə əsaslanan lazer nöqtəsi mövqeyinə həssas detektorların istehsalı üçün istifadə olunur.

3C SiC heteroepitaksinin hazırlanma üsulu

3C-SiC heteroepitaksialının əsas böyümə üsullarına kimyəvi buxar çökmə (CVD), sublimasiya epitaksisi (SE), maye faza epitaksisi (LPE), molekulyar şüa epitaksisi (MBE), maqnetron püskürtmə və s. daxildir. CVD 3C- üçün üstünlük verilən üsuldur. İdarə oluna bilən və uyğunlaşa bilən SiC epitaksiyası (məsələn, temperatur, qaz axını, kameranın təzyiqi və epitaksial təbəqənin keyfiyyətini optimallaşdıra bilən reaksiya vaxtı kimi).

Kimyəvi buxar çökmə (CVD): tərkibində Si və C elementləri olan mürəkkəb qaz reaksiya kamerasına verilir, qızdırılır və yüksək temperaturda parçalanır, sonra Si atomları və C atomları Si substratına və ya 6H-SiC, 15R- üzərinə çökdürülür. SiC, 4H-SiC substratı. Bu reaksiyanın temperaturu adətən 1300-1500 ℃ arasında olur. Ümumi Si mənbələri SiH4, TCS, MTS və s., C mənbələri isə əsasən C2H4, C3H8 və s., H2 isə daşıyıcı qaz kimi istifadə olunur. 

Böyümə prosesi əsasən aşağıdakı addımları əhatə edir: 

1. Qaz fazasının reaksiya mənbəyi əsas qaz axınında çökmə zonasına doğru nəql olunur. 

2. Sərhəd qatında qaz fazasının reaksiyası baş verir ki, nazik film prekursorları və əlavə məhsullar əmələ gəlir. 

3. Prekursorun çökməsi, adsorbsiya və krekinq prosesi. 

4. Adsorbsiya edilmiş atomlar miqrasiya edir və substratın səthində yenidən qurulur. 

5. Adsorbsiya edilmiş atomlar nüvələşir və substratın səthində böyüyür. 

6. Tullantı qazının reaksiyadan sonra əsas qaz axını zonasına kütləvi daşınması və reaksiya kamerasından çıxarılır. 

Davamlı texnoloji tərəqqi və dərin mexanizm araşdırması sayəsində 3C-SiC heteroepitaksial texnologiyasının yarımkeçirici sənayedə daha mühüm rol oynaması və yüksək səmərəli elektron cihazların inkişafını təşviq etməsi gözlənilir. Məsələn, yüksək keyfiyyətli qalın film 3C-SiC-nin sürətli böyüməsi yüksək gərginlikli cihazların ehtiyaclarını ödəmək üçün əsasdır. Artım sürəti və materialın vahidliyi arasındakı tarazlığı aradan qaldırmaq üçün əlavə tədqiqatlara ehtiyac var; 3C-SiC-nin SiC/GaN kimi heterojen strukturlarda tətbiqi ilə birlikdə onun enerji elektronikası, optoelektronik inteqrasiya və kvant məlumat emalı kimi yeni cihazlarda potensial tətbiqlərini araşdırın.

Vetek Semiconductor 3C təmin edirSiC örtüyüyüksək təmizlikli qrafit və yüksək təmiz silisium karbid kimi müxtəlif məhsullarda. 20 ildən çox Ar-Ge təcrübəsi ilə şirkətimiz yüksək uyğunluq materialları seçir, məsələnEpi alıcısı isə, SiC epitaksial qəbuledici, epitaksial təbəqənin istehsal prosesində mühüm rol oynayan Si epi susseptorunda GaN və s.

Hər hansı bir sualınız varsa və ya əlavə məlumatlara ehtiyacınız varsa, bizimlə əlaqə saxlamaqdan çəkinməyin.

Mob/WhatsAPP: +86-180 6922 0752

E-poçt: anny@veteksemi.com