Aplicații pentru substraturi conductive și semiizolate din carbură de siliciu

p1

Substratul de carbură de siliciu este împărțit în tip semiizolant și tip conductiv. În prezent, specificația principală a produselor de substrat semiizolate din carbură de siliciu este de 4 inci. Pe piața carburii de siliciu conductive, specificația principală actuală a produsului de substrat este de 6 inci.

Datorită aplicațiilor ulterioare în domeniul RF, substraturile semiizolate de SiC și materialele epitaxiale sunt supuse controlului exporturilor din partea Departamentului de Comerț al SUA. SiC semiizolat ca substrat este materialul preferat pentru heteroepitaxia GaN și are perspective importante de aplicare în domeniul microundelor. Comparativ cu nepotrivirea cristalină a safirului 14% și Si 16,9%, nepotrivirea cristalină a materialelor SiC și GaN este de numai 3,4%. Împreună cu conductivitatea termică ultra-ridicată a SiC, LED-urile cu eficiență energetică ridicată și dispozitivele GaN cu microunde de înaltă frecvență și putere mare preparate de acesta au avantaje mari în radar, echipamente cu microunde de mare putere și sisteme de comunicații 5G.

Cercetarea și dezvoltarea substraturilor semiizolate de SiC a fost întotdeauna în centrul atenției cercetării și dezvoltării substraturilor monocristaline de SiC. Există două dificultăți principale în dezvoltarea materialelor semiizolate de SiC:

1) Reducerea impurităților donoare de N introduse de creuzetul de grafit, adsorbția izolației termice și doparea în pulbere;

2) Asigurând în același timp calitatea și proprietățile electrice ale cristalului, se introduce un centru de nivel profund pentru a compensa impuritățile reziduale de nivel superficial cu activitate electrică.

În prezent, producătorii cu capacitate de producție de SiC semiizolat sunt în principal SICC Co, Semisic Crystal Co, Tanke Blue Co, Hebei Synlight Crystal Co., Ltd.

p2

Cristalul conductiv de SiC se obține prin injectarea de azot în atmosfera de creștere. Substratul conductiv de carbură de siliciu este utilizat în principal în fabricarea dispozitivelor de alimentare, dispozitive de alimentare cu carbură de siliciu cu tensiune înaltă, curent ridicat, temperatură ridicată, frecvență ridicată, pierderi reduse și alte avantaje unice, va îmbunătăți considerabil utilizarea existentă a dispozitivelor de alimentare pe bază de siliciu, având un impact semnificativ și de anvergură asupra domeniului conversiei eficiente a energiei. Principalele domenii de aplicare sunt vehiculele electrice/stâlpii de încărcare, energia fotovoltaică nouă, transportul feroviar, rețelele inteligente și așa mai departe. Deoarece produsele conductive din aval sunt în principal dispozitive de alimentare în vehicule electrice, fotovoltaică și alte domenii, perspectiva de aplicare este mai largă, iar producătorii sunt mai numeroși.

p3

Tipul de cristal de carbură de siliciu: Structura tipică a celei mai bune carburi de siliciu cristaline 4H poate fi împărțită în două categorii, una este tipul de cristal cubic de carbură de siliciu cu structură de sfalerită, cunoscută sub numele de 3C-SiC sau β-SiC, iar cealaltă este structura hexagonală sau diamantată cu structură de perioadă mare, tipică pentru 6H-SiC, 4H-sic, 15R-SiC etc., cunoscute colectiv sub numele de α-SiC. 3C-SiC are avantajul unei rezistivități ridicate în fabricarea dispozitivelor. Cu toate acestea, nepotrivirea mare dintre constantele rețelei Si și SiC și coeficienții de dilatare termică poate duce la un număr mare de defecte în stratul epitaxial 3C-SiC. 4H-SiC are un mare potențial în fabricarea MOSFET-urilor, deoarece procesele sale de creștere a cristalelor și de creștere a stratului epitaxial sunt mai excelente, iar în ceea ce privește mobilitatea electronilor, 4H-SiC este mai mare decât 3C-SiC și 6H-SiC, oferind caracteristici mai bune la microunde pentru MOSFET-urile 4H-SiC.

Dacă există o încălcare, contactați ștergerea


Data publicării: 16 iulie 2024