Varför sticker 3C-SIC ut bland många SIC-polymorfer? - Vetek Semiconductor

Bakgrunden tillSic

Kiselkarbid (sic)är ett viktigt avancerat precisionssemikledarmaterial. På grund av dess goda höga temperaturmotstånd, korrosionsbeständighet, slitmotstånd, mekaniska egenskaper med hög temperatur, oxidationsmotstånd och andra egenskaper har det breda tillämpningsmöjligheter inom högteknologiska fält som halvledare, kärnkraft, nationell försvar och rymdteknologi.

Hittills mer än 200SIC -kristallstrukturerhar bekräftats, huvudtyperna är hexagonala (2H-SIC, 4H-SIC, 6H-SIC) och kubiska 3C-SIC. Bland dem bestämmer de jämlikade strukturella egenskaperna hos 3C-SIC att denna typ av pulver har bättre naturlig sfäricitet och täta staplingsegenskaper än a-SIC, så den har bättre prestanda i precisionslipning, keramiska produkter och andra fält. För närvarande har olika skäl lett till att 3C-SIC-nya material misslyckas med att uppnå storskaliga industriella tillämpningar.

Bland många SIC-polytyper är 3C-SIC den enda kubiska polytypen, även känd som ß-SiC. I denna kristallstruktur finns Si- och C-atomer i gitteret i ett en-till-en-förhållande, och varje atom är omgiven av fyra heterogena atomer och bildar en tetraedral strukturenhet med starka kovalenta bindningar. Det strukturella inslaget i 3C-SiC är att de Si-C-diatomiska skikten upprepade gånger arrangeras i storleksordningen ABC-ABC- ... och varje enhetscell innehåller tre sådana diatomiska skikt, som kallas C3-representation; Kristallstrukturen för 3C-SIC visas i figuren nedan:

För närvarande är kisel (SI) det vanligaste halvledarmaterialet för kraftanordningar. På grund av SI: s prestanda är emellertid kiselbaserade kraftanordningar begränsade. Jämfört med 4H-SIC och 6H-SIC har 3C-SIC den högsta rumstemperaturteoretiska elektronmobiliteten (1000 cm · V^-1·^-1) och har fler fördelar i MOS -enhetsapplikationer. Samtidigt har 3C-SIC också utmärkta egenskaper såsom hög nedbrytningsspänning, god värmeledningsförmåga, hög hårdhet, bred bandgap, hög temperaturmotstånd och strålningsmotstånd. 

Därför har den stor potential inom elektronik, optoelektronik, sensorer och applikationer under extrema förhållanden, främjar utveckling och innovation av relaterad teknik och visar bred tillämpningspotential inom många områden:

Först: särskilt i högspännings-, högfrekvens- och högtemperaturmiljöer, gör den höga nedbrytningsspänningen och den höga elektronmobiliteten på 3C-SIC det till ett idealiskt val för tillverkning av kraftanordningar som MOSFET. 

För det andra: Tillämpningen av 3C-SIC i nanoelektronik och mikroelektromekaniska system (MEMS) drar nytta av dess kompatibilitet med kiselteknologi, vilket möjliggör tillverkning av nanoskala strukturer såsom nanoelektronik och nanoelektromekaniska apparater. 

För det tredje: Som ett brett bandgap-halvledarmaterial är 3C-SIC lämpligt för tillverkning av blå ljusemitterande dioder (lysdioder). Dess tillämpning inom belysning, visningsteknik och lasrar har väckt uppmärksamhet på grund av dess höga lysande effektivitet och enkla doping [9].         För det fjärde: Samtidigt används 3C-SIC för att tillverka positionskänsliga detektorer, särskilt laserpunktpositionskänsliga detektorer baserat på den laterala fotovoltaiska effekten, som visar hög känslighet under nollföreningar och är lämpliga för precisionspositionering.

Förberedelsemetod för 3C Sic heteroepitaxy

De viktigaste tillväxtmetoderna för 3C-Sic heteroepitaxial inkluderar kemisk ångavsättning (CVD), sublimeringsepitaxi (SE), vätskefasepitaxy (LPE), molekylär strålepitaxy (MBE), magnetron sputtering, etc. CVD är den föredragna metoden för 3C-Sic-epitaxy och rimlighet (MBE), Magnetron Sputtering, etc. CVD är den föredragna metoden för 3C-Sic-epitaxy Optimera kvaliteten på det epitaxiella skiktet).

Chemical Vapor Deposition (CVD): En sammansatt gas som innehåller Si- och C-element överförs in i reaktionskammaren, uppvärmda och sönderdelas vid hög temperatur, och sedan si-atomer och C-atomer fälls ut på Si-substratet, eller 6H-Sic, 15R-Sic, 4H-Sic-substrat. Temperaturen på denna reaktion är vanligtvis mellan 1300-1500 ℃. Vanliga SI -källor är SIH4, TCS, MTS, etc. och C -källor är huvudsakligen C2H4, C3H8, etc. och H2 används som bärargas. 

Tillväxtprocessen inkluderar främst följande steg: 

1. Gasfasreaktionskällan transporteras i huvudgasflödet mot avsättningszonen. 

2. Gasfasreaktionen sker i gränsskiktet för att generera tunna filmprekursorer och biprodukter. 

3. Utfällning, adsorption och sprickprocess för föregångaren. 

4. De adsorberade atomerna migrerar och rekonstruerar på substratytan. 

5. De adsorberade atomerna nukleat och växer på substratytan. 

6. Masstransporten av avfallsgasen efter reaktionen till huvudgasflödeszonen och tas ut ur reaktionskammaren. 

Genom kontinuerlig teknisk framsteg och djupgående mekanismforskning förväntas 3C-SIC heteroepiTaxial Technology spela en viktigare roll i halvledarindustrin och främja utvecklingen av högeffektiva elektroniska enheter. Till exempel är den snabba tillväxten av högkvalitativ tjock film 3C-SIC nyckeln till att tillgodose behoven hos högspänningsenheter. Ytterligare forskning behövs för att övervinna balansen mellan tillväxthastighet och materiell enhetlighet; Kombinerat med tillämpningen av 3C-SIC i heterogena strukturer såsom SIC/GAN, utforska dess potentiella applikationer i nya enheter som kraftelektronik, optoelektronisk integration och kvantinformation.

Erbjudanden halvledare ger 3CSIC -beläggningpå olika produkter, såsom högren grafit och kiselkarbid med hög renhet. Med mer än 20 års FoU -erfarenhet väljer vårt företag mycket matchande material, till exempelOm EPI -mottagaren, Således Epitaxial Undertaker, GaN på Si Epi Susceptor, etc., som spelar en viktig roll i produktionsprocessen för epitaxial lager.

Om du har några förfrågningar eller behöver ytterligare information, tveka inte att komma i kontakt med oss.

Mob/WhatsApp: +86-180 6922 0752

E -post: anny@eteksemi.com