Зошто 3C-SiC се издвојува меѓу многу полиморфи на SiC? - Полупроводник VeTek

Позадината наSiC

Силициум карбид (SiC)е важен високо-прецизен полупроводнички материјал. Поради неговата добра отпорност на високи температури, отпорност на корозија, отпорност на абење, високи температурни механички својства, отпорност на оксидација и други карактеристики, има широки можности за примена во полиња со висока технологија како што се полупроводници, нуклеарна енергија, национална одбрана и вселенска технологија.

Досега повеќе од 200SiC кристални структурисе потврдени, главните типови се хексагонални (2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC) и кубни 3C-SiC. Меѓу нив, изедначените структурни карактеристики на 3C-SiC одредуваат дека овој тип на прав има подобра природна сферност и карактеристики на густо натрупување од α-SiC, така што има подобри перформанси во прецизно мелење, керамички производи и други полиња. Во моментов, различни причини доведоа до неуспех на одличните перформанси на новите материјали 3C-SiC за да се постигнат големи индустриски апликации.

Меѓу многуте политипови на SiC, 3C-SiC е единствениот кубен политип, познат и како β-SiC. Во оваа кристална структура, атомите Si и C постојат во решетката во сооднос еден спрема еден, и секој атом е опкружен со четири хетерогени атоми, формирајќи тетраедрална структурна единица со силни ковалентни врски. Структурната карактеристика на 3C-SiC е тоа што Si-C дијатомските слоеви се постојано распоредени по редослед на ABC-ABC-…, и секоја единица клетка содржи три такви дијатомски слоеви, што се нарекува C3 репрезентација; кристалната структура на 3C-SiC е прикажана на сликата подолу:

Во моментов, силиконот (Si) е најчесто користен полупроводнички материјал за уреди за напојување. Сепак, поради перформансите на Si, уредите за напојување базирани на силикон се ограничени. Во споредба со 4H-SiC и 6H-SiC, 3C-SiC има највисока собна температура теоретска подвижност на електрони (1000 cm·V^-1· С^-1), и има повеќе предности во апликациите на MOS уредите. Во исто време, 3C-SiC има и одлични својства како што се висок пробивен напон, добра топлинска спроводливост, висока цврстина, широк опсег, отпорност на висока температура и отпорност на зрачење. Затоа, има голем потенцијал во електрониката, оптоелектрониката, сензорите и апликациите под екстремни услови, промовирајќи го развојот и иновациите на сродни технологии и покажувајќи широк апликативен потенцијал во многу области:

Прво: Особено во средини со висок напон, висока фреквенција и висока температура, високиот пробивен напон и високата подвижност на електроните на 3C-SiC го прават идеален избор за производство на моќни уреди како што е MOSFET. 

Второ: Примената на 3C-SiC во наноелектрониката и микроелектромеханичките системи (MEMS) има придобивки од неговата компатибилност со силиконската технологија, овозможувајќи производство на структури од нано размери како што се наноелектрониката и наноелектромеханичките уреди. 

Трето: Како полупроводнички материјал со широк опсег, 3C-SiC е погоден за производство на сини диоди што емитуваат светлина (LED). Неговата примена во осветлувањето, технологијата за прикажување и ласерите привлече внимание поради неговата висока светлосна ефикасност и лесно допирање[9]. Четврто: Во исто време, 3C-SiC се користи за производство на детектори чувствителни на позиција, особено на ласерски детектори чувствителни на позицијата точка врз основа на страничниот фотоволтаичен ефект, кои покажуваат висока чувствителност во услови на нулта пристрасност и се погодни за прецизно позиционирање.

Начин на подготовка на 3C SiC хетероепитакси

Главните методи на раст на хетероепитаксија на 3C-SiC вклучуваат хемиско таложење на пареа (CVD), сублимациска епитаксија (SE), епитаксија на течна фаза (LPE), епитаксија со молекуларен сноп (MBE), прскање со магнетрон, итн. CVD е префериран метод за 3C- SiC епитаксија поради неговата контролираност и приспособливост (како што се температурата, протокот на гас, притисокот во комората и времето на реакција, што може да го оптимизира квалитетот на епитаксиалниот слој).

Хемиско таложење на пареа (CVD): Соединен гас кој содржи Si и C елементи се пренесува во комората за реакција, се загрева и се разложува на висока температура, а потоа атомите на Si и C атомите се таложат на подлогата Si, или 6H-SiC, 15R- SiC, 4H-SiC супстрат. Температурата на оваа реакција е обично помеѓу 1300-1500℃. Вообичаени извори на Si се SiH4, TCS, MTS итн., а изворите на C се главно C2H4, C3H8 итн., а H2 се користи како гас-носител. 

Процесот на раст главно ги вклучува следните чекори: 

1. Изворот на реакција на гасната фаза се транспортира во главниот проток на гас кон зоната на таложење. 

2. Реакцијата на гасната фаза се јавува во граничниот слој за да се генерираат прекурсори и нуспроизводи на тенок филм. 

3. Процесот на таложење, адсорпција и пукање на претходникот. 

4. Адсорбираните атоми мигрираат и реконструираат на површината на подлогата. 

5. Адсорбираните атоми се јадрени и растат на површината на подлогата. 

6. Масовниот транспорт на отпадниот гас по реакцијата во главната зона на проток на гас и се вади од комората за реакција. 

Преку континуиран технолошки напредок и длабинско истражување на механизмите, се очекува хетероепитаксијалната технологија 3C-SiC да игра поважна улога во индустријата за полупроводници и да го промовира развојот на електронски уреди со висока ефикасност. На пример, брзиот раст на висококвалитетниот дебел филм 3C-SiC е клучот за задоволување на потребите на уредите со висок напон. Потребни се дополнителни истражувања за да се надмине рамнотежата помеѓу стапката на раст и униформноста на материјалот; во комбинација со примената на 3C-SiC во хетерогени структури како што се SiC/GaN, истражете ги неговите потенцијални апликации во нови уреди како електроника за напојување, оптоелектронска интеграција и квантна обработка на информации.

Vetek Semiconductor обезбедува 3CSiC облогана различни производи, како што се графит со висока чистота и силициум карбид со висока чистота. Со повеќе од 20 години искуство во истражување и развој, нашата компанија избира материјали што се совпаѓаат, како на прДоколку примачот на Епи, SiC епитаксијален приемник, GaN на Si epi сусцептор, итн., кои играат важна улога во процесот на производство на епитаксијален слој.

Ако имате какви било прашања или ви требаат дополнителни детали, не двоумете се да стапите во контакт со нас.

Моб/WhatsAPP: +86-180 6922 0752

Е-пошта: anny@veteksemi.com