เหตุใด 3C-SIC จึงโดดเด่นในหมู่ polymorphs SIC มากมาย? - Vetek Semiconductor

พื้นหลังของsic

ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC)เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่มีความแม่นยำระดับไฮเอนด์ที่สำคัญ เนื่องจากความต้านทานอุณหภูมิสูงที่ดีความต้านทานการกัดกร่อนความต้านทานการสึกหรอคุณสมบัติเชิงกลอุณหภูมิสูงความต้านทานออกซิเดชันและลักษณะอื่น ๆ จึงมีโอกาสในการใช้งานที่กว้างขวางในสาขาไฮเทคเช่นเซมิคอนดักเตอร์พลังงานนิวเคลียร์การป้องกันประเทศและเทคโนโลยีอวกาศ

จนถึงตอนนี้มากกว่า 200โครงสร้างผลึก sicได้รับการยืนยันแล้วประเภทหลักคือหกเหลี่ยม (2H-SIC, 4H-SIC, 6H-SIC) และลูกบาศก์ 3C-SIC ในหมู่พวกเขาลักษณะโครงสร้างที่เท่าเทียมกันของ 3C-SIC ตรวจสอบว่าผงชนิดนี้มีความเป็นธรรมชาติที่ดีกว่าและลักษณะการซ้อนที่หนาแน่นกว่าα-SIC ดังนั้นจึงมีประสิทธิภาพที่ดีกว่าในการบดที่แม่นยำผลิตภัณฑ์เซรามิกและสาขาอื่น ๆ ในปัจจุบันเหตุผลต่าง ๆ ได้นำไปสู่ความล้มเหลวของประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของวัสดุใหม่ 3C-SIC เพื่อให้ได้การใช้งานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

ในบรรดา polytypes SIC จำนวนมาก 3C-SIC เป็นลูกบาศก์โพลีไทป์เพียงลูกเดียวหรือที่รู้จักกันในชื่อβ-SIC ในโครงสร้างผลึกนี้อะตอม Si และ C มีอยู่ในตาข่ายในอัตราส่วนหนึ่งต่อหนึ่งและแต่ละอะตอมจะล้อมรอบด้วยอะตอมที่แตกต่างกันสี่อะตอมสร้างหน่วยโครงสร้าง tetrahedral ที่มีพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่ง คุณลักษณะโครงสร้างของ 3C-SIC คือชั้นไดอะตอม Si-C ถูกจัดเรียงซ้ำ ๆ ตามลำดับของ ABC-ABC- …และแต่ละหน่วยเซลล์มีชั้นไดอะตอมสามชั้นซึ่งเรียกว่าการเป็นตัวแทน C3; โครงสร้างผลึกของ 3C-SIC แสดงในรูปด้านล่าง:

ปัจจุบันซิลิคอน (SI) เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับอุปกรณ์พลังงาน อย่างไรก็ตามเนื่องจากประสิทธิภาพของ SI อุปกรณ์พลังงานที่ใช้ซิลิคอนมี จำกัด เมื่อเปรียบเทียบกับ 4H-SIC และ 6H-SIC 3C-SIC มีอุณหภูมิห้องพักสูงที่สุดในการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนเชิงทฤษฎี (1,000 ซม. · V^-1· s^-1) และมีข้อดีมากขึ้นในแอปพลิเคชันอุปกรณ์ MOS ในเวลาเดียวกัน 3C-SIC ยังมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมเช่นแรงดันไฟฟ้าสลายสูงค่าการนำความร้อนที่ดีความแข็งสูง bandgap กว้างความต้านทานอุณหภูมิสูงและความต้านทานการแผ่รังสี 

ดังนั้นจึงมีศักยภาพที่ดีในด้านอิเล็กทรอนิกส์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์เซ็นเซอร์และแอพพลิเคชั่นภายใต้เงื่อนไขที่รุนแรงส่งเสริมการพัฒนาและนวัตกรรมของเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องและแสดงศักยภาพในการใช้งานที่กว้างขวางในหลายสาขา:

ครั้งแรก: โดยเฉพาะอย่างยิ่งในความดันสูง, ความถี่สูงและสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูง, แรงดันไฟฟ้าสลายสูงและการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนสูง 3C-SIC ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการผลิตอุปกรณ์พลังงานเช่น MOSFET 

ประการที่สอง: การประยุกต์ใช้ 3C-SIC ในนาโนอิเล็กทรอนิกส์และระบบไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (MEMS) ได้รับประโยชน์จากความเข้ากันได้กับเทคโนโลยีซิลิคอนช่วยให้การผลิตโครงสร้างระดับนาโนเช่นนาโนอิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์นาโนอิเล็กโตรเมอร์ 

ประการที่สาม: เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ bandgap กว้าง 3C-SIC เหมาะสำหรับการผลิตไดโอดเปล่งแสงสีน้ำเงิน (LED) แอปพลิเคชั่นในการให้แสงเทคโนโลยีการแสดงผลและเลเซอร์ได้รับความสนใจเนื่องจากประสิทธิภาพการส่องสว่างสูงและการเติมที่ง่าย [9]         ประการที่สี่: ในเวลาเดียวกัน 3C-SIC ใช้ในการผลิตเครื่องตรวจจับที่ไวต่อตำแหน่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องตรวจจับจุดที่ไวต่อตำแหน่งเลเซอร์ตามผลกระทบของเซลล์แสงอาทิตย์ด้านข้างซึ่งแสดงความไวสูงภายใต้สภาวะอคติเป็นศูนย์และเหมาะสำหรับการวางตำแหน่งที่แม่นยำ

วิธีการเตรียมของ 3c sic heteroepitaxy

วิธีการเจริญเติบโตหลักของ 3C-SIC heteroepitaxial รวมถึงการสะสมไอสารเคมี (CVD), การระเหิด epitaxy (SE), เฟสของเหลว epitaxy (LPE), epitaxy แบบโมเลกุล (MBE), การฉีดยาแมกเน็ต can optimize the quality of the epitaxial layer).

การสะสมไอสารเคมี (CVD): ก๊าซผสมที่มีองค์ประกอบ Si และ C ถูกส่งผ่านเข้าไปในห้องปฏิกิริยาความร้อนและสลายตัวที่อุณหภูมิสูงจากนั้นอะตอม Si และอะตอม C จะตกตะกอนลงบนพื้นผิว Si หรือ 6H-SIC, 15R-SIC, 4H-SIC อุณหภูมิของปฏิกิริยานี้มักจะอยู่ระหว่าง 1300-1500 ℃ แหล่งที่มาของ SI ทั่วไปคือ SIH4, TCS, MTS, ฯลฯ และแหล่ง C ส่วนใหญ่เป็น C2H4, C3H8 ฯลฯ และ H2 ใช้เป็นก๊าซพาหะ 

กระบวนการเติบโตส่วนใหญ่รวมถึงขั้นตอนต่อไปนี้: 

1. แหล่งปฏิกิริยาเฟสก๊าซจะถูกขนส่งในการไหลของก๊าซหลักไปยังเขตการสะสม 

2. ปฏิกิริยาเฟสก๊าซเกิดขึ้นในชั้นขอบเขตเพื่อสร้างสารตั้งต้นฟิล์มบางและผลพลอยได้ 

3. การตกตะกอนการดูดซับและการแตกร้าวของสารตั้งต้น 

4. อะตอมที่ดูดซับจะอพยพและสร้างใหม่บนพื้นผิวพื้นผิว 

5. อะตอมที่ดูดซับนิวเคลียสและเติบโตบนพื้นผิวพื้นผิว 

6. การขนส่งมวลของก๊าซเสียหลังจากปฏิกิริยาเข้าไปในเขตการไหลของก๊าซหลักและถูกนำออกจากห้องปฏิกิริยา 

ผ่านความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องและการวิจัยกลไกเชิงลึกเทคโนโลยี 3C-SIC heteroepitaxial คาดว่าจะมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และส่งเสริมการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสิทธิภาพสูง ตัวอย่างเช่นการเติบโตอย่างรวดเร็วของฟิล์มหนาคุณภาพสูง 3C-SIC เป็นกุญแจสำคัญในการตอบสนองความต้องการของอุปกรณ์แรงดันสูง จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อเอาชนะความสมดุลระหว่างอัตราการเติบโตและความสม่ำเสมอของวัสดุ เมื่อรวมกับการประยุกต์ใช้ 3C-SIC ในโครงสร้างที่แตกต่างกันเช่น SIC/GAN สำรวจการใช้งานที่มีศักยภาพในอุปกรณ์ใหม่เช่นอิเล็กทรอนิกส์พลังงานการรวมออพโตอิเล็กทรอนิกส์และการประมวลผลข้อมูลควอนตัม

ข้อเสนอเซมิคอนดักเตอร์ให้ 3Cการเคลือบ SICเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันเช่นกราไฟท์ที่มีความบริสุทธิ์สูงและซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีความบริสุทธิ์สูง ด้วยประสบการณ์การวิจัยและพัฒนามากกว่า 20 ปี บริษัท ของเราเลือกวัสดุที่จับคู่สูงเช่นถ้าผู้รับ EPI, ดังนั้น undertaker epitaxial, gan บน si epi venceptor ฯลฯ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในกระบวนการผลิตชั้น epitaxial

หากคุณมีข้อสงสัยหรือต้องการรายละเอียดเพิ่มเติมโปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา

mob/whatsapp: +86-180 6922 0752

อีเมล: anny@veteksemi.com