Kawalan Doping dalam Pertumbuhan SiC Sublimasi

Silikon karbida (SiC)memainkan peranan penting dalam pembuatan elektronik kuasa dan peranti frekuensi tinggi kerana sifat elektrik dan haba yang sangat baik. Kualiti dan tahap dopingKristal SiCmenjejaskan prestasi peranti secara langsung, jadi kawalan doping yang tepat adalah salah satu teknologi utama dalam proses pertumbuhan SiC.

1. Kesan doping kekotoran

Dalam pertumbuhan pemejalwapan SiC, dopan pilihan untuk pertumbuhan jongkong jenis n dan jenis p ialah Nitrogen (N) dan Aluminium (Al) masing-masing. Walau bagaimanapun, ketulenan dan kepekatan doping latar belakang jongkong SiC mempunyai kesan yang ketara terhadap prestasi peranti. Ketulenan bahan mentah SiC dankomponen grafitmenentukan sifat dan kuantiti atom kekotoran dalamjongkong. Kekotoran ini termasuk Titanium (Ti), Vanadium (V), Chromium (Cr), Ferrum (Fe), Kobalt (Co), Nikel (Ni) ) dan Sulfur (S). Kehadiran kekotoran logam ini boleh menyebabkan kepekatan kekotoran dalam jongkong menjadi 2 hingga 100 kali lebih rendah daripada di sumber, menjejaskan ciri elektrik peranti.

2. Kesan kutub dan kawalan kepekatan doping

Kesan polar dalam pertumbuhan kristal SiC mempunyai kesan yang ketara terhadap kepekatan doping. DalamJongkong SiCditanam pada satah kristal (0001), kepekatan doping nitrogen adalah jauh lebih tinggi daripada yang ditanam pada satah kristal (0001), manakala doping aluminium menunjukkan arah aliran yang bertentangan. Kesan ini berasal daripada dinamik permukaan dan bebas daripada komposisi fasa gas. Atom nitrogen terikat pada tiga atom silikon yang lebih rendah pada satah kristal (0001), tetapi hanya boleh terikat pada satu atom silikon pada satah kristal (0001), menghasilkan kadar penyahjerapan nitrogen yang jauh lebih rendah pada kristal (0001). kapal terbang. (0001) muka kristal.

3. Hubungan antara kepekatan doping dengan nisbah C/Si

Doping kekotoran juga dipengaruhi oleh nisbah C/Si, dan kesan persaingan penghunian ruang ini juga diperhatikan dalam pertumbuhan CVD SiC. Dalam pertumbuhan pemejalwapan standard, adalah mencabar untuk mengawal nisbah C/Si secara bebas. Perubahan dalam suhu pertumbuhan akan menjejaskan nisbah C/Si berkesan dan dengan itu kepekatan doping. Sebagai contoh, doping nitrogen secara amnya berkurangan dengan peningkatan suhu pertumbuhan, manakala doping aluminium meningkat dengan peningkatan suhu pertumbuhan.

4. Warna sebagai penunjuk tahap doping

Warna kristal SiC menjadi lebih gelap dengan peningkatan kepekatan doping, jadi warna dan kedalaman warna menjadi penunjuk yang baik bagi jenis dan kepekatan doping. 4H-SiC dan 6H-SiC berketulenan tinggi tidak berwarna dan lutsinar, manakala doping jenis-n atau p-jenis menyebabkan penyerapan pembawa dalam julat cahaya yang boleh dilihat, memberikan kristal warna yang unik. Contohnya, n-jenis 4H-SiC menyerap pada 460nm (cahaya biru), manakala n-jenis 6H-SiC menyerap pada 620nm (lampu merah).

5. Ketidakhomogenan doping jejari

Di kawasan tengah wafer SiC(0001), kepekatan doping biasanya lebih tinggi, menjelma sebagai warna yang lebih gelap, disebabkan peningkatan doping kekotoran semasa pertumbuhan faset. Semasa proses pertumbuhan jongkong, pertumbuhan lingkaran pesat berlaku pada facet 0001, tetapi kadar pertumbuhan sepanjang arah kristal <0001> adalah rendah, mengakibatkan peningkatan doping kekotoran di rantau facet 0001. Oleh itu, kepekatan doping di kawasan tengah wafer adalah 20% hingga 50% lebih tinggi daripada di kawasan persisian, menunjukkan masalah ketidakseragaman doping jejarian dalamSiC (0001) wafer.

Semicorex menawarkan kualiti tinggiSubstrat SiC. Jika anda mempunyai sebarang pertanyaan atau memerlukan butiran tambahan, sila jangan teragak-agak untuk menghubungi kami.

Hubungi # telefon +86-13567891907

E-mel: sales@semicorex.com