د SiC Epitaxial ودې پروسې بنسټیز پیژندنه

د Epitaxial طبقه یو ځانګړی واحد کرسټال فلم دی چې د epitaxial پروسې په واسطه په ویفر باندې کرل کیږي، او د سبسټریټ ویفر او epitaxial فلم د epitaxial ویفر په نوم یادیږي. د سیلیکون کاربایډ اپیټیکسیل پرت په کنډکټیو سیلیکون کاربایډ سبسټریټ کې وده کولو سره ، د سیلیکون کاربایډ همجنس ایپیټاکسیل ویفر کولی شي نور هم د Schottky ډایډونو ، MOSFETs ، IGBTs او نورو بریښنایی وسیلو لپاره چمتو شي ، په کوم کې چې 4H-SiC سبسټریټ خورا عام کارول کیږي.

د سیلیکون کاربایډ بریښنا وسیلې او دودیز سیلیکون بریښنا وسیلې د مختلف تولید پروسې له امله ، دا نشي کولی په مستقیم ډول د سیلیکون کاربایډ واحد کرسټال موادو باندې جوړ شي. اضافي لوړ کیفیت لرونکي epitaxial توکي باید د کنډکټیو واحد کرسټال سبسټریټ کې کرل شي، او مختلف وسایل باید په epitaxial طبقه کې تولید شي. له همدې امله، د epitaxial پرت کیفیت د وسیلې په فعالیت باندې لوی تاثیر لري. د مختلف بریښنا وسیلو د فعالیت وده هم د epitaxial پرت ضخامت ، د ډوپینګ غلظت او نیمګړتیاو لپاره لوړې اړتیاوې وړاندې کوي.

انځر 1. د ډوپینګ غلظت او د یوپولر وسیلې د epitaxial پرت ضخامت او د بندولو ولتاژ ترمنځ اړیکه

د SIC epitaxial پرت د چمتو کولو میتودونه په عمده ډول د تبخیر ودې میتود ، د مایع مرحله epitaxial وده (LPE) ، مالیکولر بیم epitaxial وده (MBE) او د کیمیاوي بخار جمع کول (CVD) شامل دي. اوس مهال، د کیمیاوي بخار ذخیره (CVD) اصلي میتود دی چې په فابریکو کې د لوی تولید لپاره کارول کیږي.

انځر 2. د epitaxial پرت د چمتو کولو اصلي میتودونو پرتله کول

په آف محور کې {0001} سبسټریټ د یوې ټاکلې خښتې زاویې سره، لکه څنګه چې په 2 (b) شکل کې ښودل شوي، د ګام سطحې کثافت لوی دی، او د ګام سطحه اندازه کوچنۍ ده، او کرسټال نیوکلیشن اسانه نه دی. د ګام په سطحه واقع کیږي، مګر ډیری وختونه د مرحلې د یوځای کولو نقطه کې واقع کیږي. په دې حالت کې، یوازې یو نیوکلیټ کیلي شتون لري. نو ځکه، د اپیټاکسیل طبقه کولی شي په بشپړ ډول د سبسټریټ د سټیکینګ ترتیب تکرار کړي، په دې توګه د څو ډوله یوځای کیدو ستونزه له منځه یوسي.

انځر 3. د فزیکي پروسې ډیاګرام د 4H-SiC ګام کنټرول ایپیټیکسي میتود

انځر 4. د 4H-SiC مرحلې کنټرول epitaxy میتود لخوا د CVD ودې لپاره مهم شرایط

انځر 5. په 4H-SiC epitaxy کې د مختلف سیلیکون سرچینو لاندې د ودې نرخونو پرتله کول

په اوس وخت کې، د سیلیکون کاربایډ ایپیټیکسي ټیکنالوژي په ټیټ او متوسط ​​​​ولتاژ غوښتنلیکونو کې نسبتا بالغه ده (لکه د 1200 ولټ وسایل). د ضخامت یونیفارمیت ، د ډوپینګ غلظت یونیفارمیت او د اپیټیکسیل پرت نیمګړتیا توزیع کولی شي نسبتا ښه کچې ته ورسیږي ، کوم چې اساسا کولی شي د مینځني او ټیټ ولتاژ SBD (Schottky diode) اړتیاوې پوره کړي ، MOS (د فلزي آکسایډ سیمیکمډکټر فیلډ اغیز ټرانزیسټر) ، JBS ( junction diode) او نور وسایل.

په هرصورت، د لوړ فشار په ساحه کې، epitaxial wafers لاهم اړتیا لري چې ډیری ننګونې بریالي کړي. د مثال په توګه، د وسیلو لپاره چې د 10,000 وولټ مقاومت ته اړتیا لري، د اپیټیکسیل پرت ضخامت باید شاوخوا 100μm وي. د ټیټ ولتاژ وسیلو په پرتله ، د اپیټیکسیل پرت ضخامت او د ډوپینګ غلظت یونیفارم خورا توپیر لري ، په ځانګړي توګه د ډوپینګ غلظت یونیفارم. په ورته وخت کې، د epitaxial پرت کې د مثلث نیمګړتیا به د وسیلې ټولیز فعالیت له منځه یوسي. د لوړ ولتاژ غوښتنلیکونو کې، د وسیلو ډولونه د دوه قطبي وسیلو کارولو ته لیوالتیا لري، کوم چې په اپیټاکسیل پرت کې د لږ لږ ژوند موده ته اړتیا لري، نو پروسه باید د اقلیمي ژوند دوره ښه کولو لپاره مطلوب وي.

په اوس وخت کې، د کورني epitaxy په عمده توګه 4 انچه او 6 انچه ده، او د لوی سیلیکون کاربایډ epitaxy تناسب کال په کال زیاتیږي. د سیلیکون کاربایډ اپیټیکسیل شیټ اندازه په عمده ډول د سیلیکون کاربایډ سبسټریټ اندازې پورې محدوده ده. اوس مهال، د 6 انچ سیلیکون کاربایډ سبسټریټ سوداګریز شوی دی، نو د سیلیکون کاربایډ اپیټیکسیل په تدریجي ډول له 4 انچو څخه 6 انچو ته لیږدول کیږي. د سیلیکون کاربایډ سبسټریټ چمتو کولو ټیکنالوژۍ او د ظرفیت پراخولو دوامداره پرمختګ سره ، د سیلیکون کاربایډ سبسټریټ نرخ ورو ورو کمیږي. د اپیټیکسیل شیټ قیمت په ترکیب کې ، سبسټریټ د لګښت 50٪ څخه ډیر حساب کوي ، نو د سبسټریټ نرخ کمیدو سره ، د سیلیکون کاربایډ ایپیټیکسیل شیټ نرخ هم د کمیدو تمه کیږي.