Wafer SIC P-Type 8-inci

Semikorex 8-inci P-Type SIC wafers mewakili satu kejayaan dalam teknologi semikonduktor bandgap yang luas, menawarkan prestasi unggul untuk aplikasi tinggi, frekuensi tinggi, dan suhu tinggi. Dikeluarkan dengan pertumbuhan kristal dan proses wafering canggih. Untuk merealisasikan fungsi pelbagai peranti semikonduktor, kekonduksian bahan semikonduktor perlu dikawal dengan tepat. P-jenis doping adalah salah satu cara penting untuk mengubah kekonduksian SIC. Pengenalan atom kekotoran dengan sebilangan kecil elektron valensi (biasanya aluminium) ke dalam kekisi SIC akan membentuk "lubang" yang dikenakan secara positif. Lubang-lubang ini boleh mengambil bahagian dalam pengaliran sebagai pembawa, menjadikan bahan SIC mempamerkan kekonduksian p-jenis. Doping P-jenis adalah penting untuk pembuatan pelbagai peranti semikonduktor, seperti MOSFET, diod, dan transistor persimpangan bipolar, yang semuanya bergantung pada persimpangan P-N untuk mencapai fungsi khusus mereka. Aluminium (AL) adalah dopan p-jenis yang biasa digunakan di SIC. Berbanding dengan boron, aluminium pada umumnya lebih sesuai untuk mendapatkan lapisan SIC yang sangat doped, rintangan rendah. Ini kerana aluminium mempunyai tahap tenaga penerima yang lebih cetek dan lebih cenderung untuk menduduki kedudukan atom silikon dalam kisi SIC, dengan itu mencapai kecekapan doping yang lebih tinggi. Kaedah utama p-jenis doping sic wafers adalah implantasi ion, yang biasanya memerlukan penyepuhlindapan pada suhu tinggi melebihi 1500 ° C untuk mengaktifkan atom aluminium yang ditanam, yang membolehkan mereka memasuki kedudukan penggantian kisi SIC dan memainkan peranan elektrik mereka. Oleh kerana kadar penyebaran rendah dopan di SIC, teknologi implantasi ion dapat mengawal kedalaman implantasi dan kepekatan kekotoran dengan tepat, yang penting untuk pembuatan peranti berprestasi tinggi.

Pilihan dopan dan proses doping (seperti penyepuh suhu tinggi selepas implantasi ion) adalah faktor utama yang mempengaruhi sifat elektrik peranti SIC. Tenaga pengionan dan kelarutan dopan secara langsung menentukan bilangan pembawa percuma. Proses implantasi dan penyepuhlindapan mempengaruhi pengaktifan mengikat dan elektrik yang berkesan dari atom dopan dalam kekisi. Faktor -faktor ini akhirnya menentukan toleransi voltan, kapasiti bawaan semasa dan ciri -ciri penukaran peranti. Penyepuh suhu tinggi biasanya diperlukan untuk mencapai pengaktifan dopan elektrik di SIC, yang merupakan langkah pembuatan penting. Suhu penyepuhlindapan yang tinggi meletakkan permintaan yang tinggi terhadap peralatan dan kawalan proses, yang perlu dikawal dengan tepat untuk mengelakkan memperkenalkan kecacatan dalam bahan atau mengurangkan kualiti bahan. Pengilang perlu mengoptimumkan proses penyepuhlindapan untuk memastikan pengaktifan dopan yang mencukupi sambil meminimumkan kesan buruk terhadap integriti wafer.

Substrat karbida silikon karbida yang berkualiti tinggi, rintangan rendah yang dihasilkan oleh kaedah fasa cair akan mempercepatkan perkembangan SIC-IGBT berprestasi tinggi dan merealisasikan penyetempatan peranti kuasa voltan ultra tinggi tinggi. Kaedah fasa cecair mempunyai kelebihan kristal berkualiti tinggi yang semakin meningkat. Prinsip pertumbuhan kristal menentukan bahawa kristal karbida silikon ultra-berkualiti tinggi boleh ditanam, dan kristal karbida silikon dengan disislocations yang rendah dan kesilapan sifar sifar telah diperolehi. Substrat silikon karbida silikon 4 darjah yang disediakan oleh kaedah fasa cecair mempunyai resistiviti kurang daripada 200mΩ · cm, pengedaran resistiviti dalam pesawat seragam, dan kristal yang baik.

Substrat karbida silikon p-jenis biasanya digunakan untuk membuat peranti kuasa, seperti transistor bipolar pintu terlindung (IGBT).

IGBT = MOSFET + BJT, yang merupakan suis yang sama ada atau mati. MOSFET = IGFET (Transistor Kesan Lapangan Semikonduktor Metal Oxide, atau Transistor Kesan Medan Gerbang Terisulasi). BJT (transistor persimpangan bipolar, juga dikenali sebagai triode), bipolar bermakna bahawa ketika bekerja, dua jenis pembawa, elektron dan lubang, mengambil bahagian dalam proses konduksi, umumnya persimpangan PN mengambil bahagian dalam konduksi.

Kaedah fasa cecair adalah teknik yang berharga untuk menghasilkan substrat P-jenis SIC dengan doping terkawal dan kualiti kristal yang tinggi. Walaupun ia menghadapi cabaran, kelebihannya menjadikannya sesuai untuk aplikasi tertentu dalam elektronik berkuasa tinggi. Penggunaan aluminium sebagai dopan adalah cara yang paling biasa untuk membuat jenis P SIC.

Dorongan untuk kecekapan yang lebih tinggi, ketumpatan kuasa yang lebih tinggi, dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi dalam elektronik kuasa (untuk kenderaan elektrik, penyongsang tenaga boleh diperbaharui, pemacu motor perindustrian, bekalan kuasa, dan lain -lain) memerlukan peranti SIC yang beroperasi lebih dekat dengan had teoritis bahan. Kecacatan yang berasal dari substrat adalah faktor pembatas utama. P-Type SIC secara sejarah lebih rawan kecacatan daripada N-jenis apabila ditanam oleh PVT tradisional. Oleh itu, substrat SIC yang berkualiti tinggi dan berkualiti tinggi, yang didayakan oleh kaedah seperti LPM, adalah pemboleh kritikal untuk generasi akan datang peranti kuasa SIC yang akan datang, terutamanya MOSFET dan diod.