Электр түзмөктөрү үчүн SiC эпитаксиалдык пластинасы – 4H-SiC, N-типтеги, төмөн кемчилик тыгыздыгы
Толук диаграмма
Киришүү
SiC эпитаксиалдык пластинасы заманбап жогорку өндүрүмдүү жарым өткөргүч түзүлүштөрдүн, айрыкча жогорку кубаттуулуктагы, жогорку жыштыктагы жана жогорку температурадагы операциялар үчүн иштелип чыккан түзүлүштөрдүн өзөгүн түзөт. Кремний карбидинин эпитаксиалдык пластинасынын кыскартылышы болгон SiC эпитаксиалдык пластинасы жогорку сапаттагы, жука SiC эпитаксиалдык катмарынан турат, ал көлөмдүү SiC субстратынын үстүндө өстүрүлөт. SiC эпитаксиалдык пластина технологиясын колдонуу кадимки кремний негизиндеги пластиналарга салыштырмалуу жогорку физикалык жана электрондук касиеттеринен улам электр унааларында, акылдуу тармактарда, кайра жаралуучу энергия системаларында жана аэрокосмостук тармакта тездик менен кеңейүүдө.
SiC эпитаксиалдык пластинасын жасоо принциптери
SiC эпитаксиалдык пластинасын түзүү үчүн жогорку деңгээлде көзөмөлдөнгөн химиялык буу чөктүрүү (CVD) процесси талап кылынат. Эпитаксиалдык катмар, адатта, силан (SiH₄), пропан (C₃H₈) жана суутек (H₂) сыяктуу газдарды колдонуп, монокристаллдык SiC субстратында 1500°C жогору температурада өстүрүлөт. Бул жогорку температурадагы эпитаксиалдык өсүү кристаллдык тең салмактуулукту жана эпитаксиалдык катмар менен субстраттын ортосундагы минималдуу кемчиликтерди камсыз кылат.
Бул процесс бир нече негизги этаптарды камтыйт:
-
Субстрат даярдооНегизги SiC пластинасы тазаланып, атомдук жылмакайлыкка чейин жылмаланган.
-
Жүрөк-кан тамыр ооруларынын өсүшүЖогорку тазалыктагы реактордо газдар негизге монокристаллдык SiC катмарын жайгаштыруу үчүн реакцияга киришет.
-
Допингди көзөмөлдөөКаалаган электрдик касиеттерге жетүү үчүн эпитаксия учурунда N-типтеги же P-типтеги легирлөө киргизилет.
-
Инспекция жана метрологияКабаттын калыңдыгын, легирлөө концентрациясын жана кемчилик тыгыздыгын текшерүү үчүн оптикалык микроскопия, AFM жана рентген дифракциясы колдонулат.
Ар бир SiC эпитаксиалдык пластинасы калыңдыгынын бирдейлиги, бетинин тегиздиги жана каршылык көрсөтүүсү боюнча бекем толеранттуулукту сактоо үчүн кылдаттык менен көзөмөлдөнөт. Бул параметрлерди так жөндөө мүмкүнчүлүгү жогорку чыңалуудагы MOSFETтер, Шоттки диоддору жана башка кубаттуулук түзмөктөрү үчүн абдан маанилүү.
Техникалык мүнөздөмө
| Параметр | Техникалык мүнөздөмө |
| Категориялар | Материал таануу, монокристалл субстраттар |
| Политип | 4H |
| Допинг | N түрү |
| Диаметри | 101 мм |
| Диаметрге чыдамдуулук | ± 5% |
| Калыңдыгы | 0,35 мм |
| Калыңдыкка чыдамдуулук | ± 5% |
| Негизги жалпак узундук | 22 мм (± 10%) |
| TTV (Жалпы калыңдыктын өзгөрүшү) | ≤10 мкм |
| Верп | ≤25 мкм |
| FWHM | ≤30 Арка-сек |
| Беттик жасалгалоо | Rq ≤0.35 нм |
SiC эпитаксиалдык вафлисинин колдонулушу
SiC Epitaxial Wafer продукциялары бир нече тармактарда алмаштыргыс болуп саналат:
-
Электр унаалары (ЭУ)SiC Epitaxial Wafer негизиндеги түзүлүштөр күч берүүчү агрегаттын натыйжалуулугун жогорулатат жана салмакты азайтат.
-
Кайра жаралуучу энергияКүн жана шамал энергия системалары үчүн инверторлордо колдонулат.
-
Өнөр жайлык электр менен камсыздоо: Жоготууларды азайтуу менен жогорку жыштыктагы, жогорку температурадагы которуштурууну иштетүү.
-
Аэрокосмос жана коргонуу: Бекем жарым өткөргүчтөрдү талап кылган катаал чөйрөлөр үчүн идеалдуу.
-
5G базалык станцияларыSiC эпитаксиалдык пластинасынын компоненттери радио жыштыктагы колдонмолор үчүн жогорку кубаттуулук тыгыздыгын колдойт.
SiC эпитаксиалдык пластинасы кремний пластиналарына салыштырмалуу компакттуу конструкцияларды, тезирээк которулууну жана энергияны конвертациялоонун жогорку натыйжалуулугун камсыз кылат.
SiC эпитаксиалдык вафлисинин артыкчылыктары
SiC Epitaxial Wafer технологиясы бир катар маанилүү артыкчылыктарды сунуштайт:
-
Жогорку бузулуу чыңалуусу: Si пластиналарына караганда 10 эсе жогору чыңалууга туруштук берет.
-
Жылуулук өткөрүмдүүлүгүSiC эпитаксиалдык пластинасы жылуулукту тезирээк таркатып, түзмөктөрдүн салкыныраак жана ишенимдүүрөөк иштешине мүмкүндүк берет.
-
Жогорку которуштуруу ылдамдыктарыКоммутациядагы жоготуулардын азайышы жогорку натыйжалуулукту жана миниатюризацияны камсыз кылат.
-
Кең тилкелүү аралык: Жогорку чыңалууларда жана температураларда туруктуулукту камсыз кылат.
-
Материалдык бекемдикSiC химиялык жактан инерттүү жана механикалык жактан бекем, татаал колдонмолор үчүн идеалдуу.
Бул артыкчылыктар SiC эпитаксиалдык пластинасын кийинки муундагы жарым өткөргүчтөр үчүн тандалган материалга айлантат.
Көп берилүүчү суроолор: SiC эпитаксиалдык вафли
С1: SiC пластинасы менен SiC эпитаксиалдык пластинасынын ортосунда кандай айырма бар?
SiC пластинасы көлөмдүү субстратты билдирет, ал эми SiC эпитаксиалдык пластинасы түзүлүштөрдү жасоодо колдонулган атайын өстүрүлгөн легирленген катмарды камтыйт.
С2: SiC эпитаксиалдык пластина катмарлары үчүн кандай калыңдыктар бар?
Эпитаксиалдык катмарлар, адатта, колдонуу талаптарына жараша бир нече микрометрден 100 мкмге чейин жетет.
С3: SiC эпитаксиалдык пластинасы жогорку температуралуу чөйрөлөргө ылайыктуубу?
Ооба, SiC эпитаксиалдык пластинасы 600°C жогору шарттарда иштей алат, бул кремнийден бир топ жогору көрсөткүчтөргө ээ.
С4: SiC эпитаксиалдык пластинасындагы кемчиликтин тыгыздыгы эмне үчүн маанилүү?
Төмөнкү кемчилик тыгыздыгы түзмөктүн иштешин жана өндүрүмдүүлүгүн жакшыртат, айрыкча жогорку чыңалуудагы колдонмолор үчүн.
С5: N-типтеги жана P-типтеги SiC эпитаксиалдык пластиналары барбы?
Ооба, эки түрү тең эпитаксиалдык процессте так кошулма газын көзөмөлдөө аркылуу өндүрүлөт.
С6: SiC эпитаксиалдык пластинасы үчүн кандай пластина өлчөмдөрү стандарттуу?
Стандарттык диаметрлерге 2 дюймдук, 4 дюймдук, 6 дюймдук жана көп көлөмдүү өндүрүш үчүн барган сайын 8 дюймдук диаметрлер кирет.
С7: SiC эпитаксиалдык пластинасы баасына жана натыйжалуулугуна кандай таасир этет?
Башында кремнийге караганда кымбатыраак болгону менен, SiC Epitaxial Wafer системанын көлөмүн жана кубаттуулуктун жоголушун азайтып, узак мөөнөттүү келечекте жалпы чыгымдардын натыйжалуулугун жогорулатат.









