Зашто се 3Ц-СиЦ истиче међу многим СиЦ полиморфима? - ВеТек Семицондуцтор

ПозадинаСиЦ

Силицијум карбид (СиЦ)је важан високопрецизни полупроводнички материјал. Због своје добре отпорности на високе температуре, отпорности на корозију, отпорности на хабање, механичких својстава на високим температурама, отпорности на оксидацију и других карактеристика, има широке изгледе за примену у областима високе технологије као што су полупроводници, нуклеарна енергија, национална одбрана и свемирска технологија.

До сада више од 200Кристалне структуре СиЦсу потврђени, главни типови су хексагонални (2Х-СиЦ, 4Х-СиЦ, 6Х-СиЦ) и кубни 3Ц-СиЦ. Међу њима, једнаке структурне карактеристике 3Ц-СиЦ одређују да овај тип праха има бољу природну сферичност и карактеристике густог слагања од α-СиЦ, тако да има боље перформансе у прецизном млевењу, керамичким производима и другим пољима. Тренутно су различити разлози довели до неуспеха одличних перформанси 3Ц-СиЦ нових материјала за постизање великих индустријских примена.

Међу многим СиЦ политиповима, 3Ц-СиЦ је једини кубни политип, такође познат као β-СиЦ. У овој кристалној структури, атоми Си и Ц постоје у решетки у односу један према један, а сваки атом је окружен са четири хетерогена атома, формирајући тетраедарску структурну јединицу са јаким ковалентним везама. Структурна карактеристика 3Ц-СиЦ је да су двоатомски слојеви Си-Ц више пута распоређени по редоследу АБЦ-АБЦ-…, а свака јединична ћелија садржи три таква двоатомска слоја, што се назива Ц3 репрезентација; кристална структура 3Ц-СиЦ је приказана на слици испод:

Тренутно је силицијум (Си) најчешће коришћени полупроводнички материјал за енергетске уређаје. Међутим, због перформанси Си, уређаји за напајање на бази силицијума су ограничени. У поређењу са 4Х-СиЦ и 6Х-СиЦ, 3Ц-СиЦ има највећу теоријску покретљивост електрона на собној температури (1000 цм·В^-1·С^-1), и има више предности у апликацијама МОС уређаја. У исто време, 3Ц-СиЦ такође има одлична својства као што су висок напон пробоја, добра топлотна проводљивост, висока тврдоћа, широк појас, отпорност на високе температуре и отпорност на зрачење. Због тога има велики потенцијал у електроници, оптоелектроници, сензорима и апликацијама у екстремним условима, промовишући развој и иновације сродних технологија и показује широк потенцијал примене у многим областима:

Прво: Нарочито у окружењима високог напона, високе фреквенције и високе температуре, високи напон пробоја и висока мобилност електрона 3Ц-СиЦ чине га идеалним избором за производњу енергетских уређаја као што је МОСФЕТ. 

Друго: Примена 3Ц-СиЦ у наноелектроници и микроелектромеханичким системима (МЕМС) има користи од његове компатибилности са силицијумском технологијом, омогућавајући производњу структура наноразмера као што су наноелектроника и наноелектромеханички уређаји. 

Треће: Као полупроводнички материјал са широким појасом, 3Ц-СиЦ је погодан за производњу плавих диода које емитују светлост (ЛЕД). Његова примена у осветљењу, технологији дисплеја и ласерима привукла је пажњу због високе светлосне ефикасности и лаког допинга[9]. Четврто: У исто време, 3Ц-СиЦ се користи за производњу детектора осетљивих на позицију, посебно детектора осетљивих на позицију ласерске тачке засноване на бочном фотонапонском ефекту, који показују високу осетљивост под условима нулте пристрасности и погодни су за прецизно позиционирање.

Метода припреме 3Ц СиЦ хетероепитаксије

Главне методе раста 3Ц-СиЦ хетероепитаксијалног укључују хемијско таложење паре (ЦВД), сублимациону епитаксију (СЕ), епитаксију течне фазе (ЛПЕ), епитаксију молекуларног зрака (МБЕ), магнетронско распршивање, итд. ЦВД је пожељна метода за 3Ц- СиЦ епитаксија због своје контроле и прилагодљивости (као што су температура, проток гаса, притисак у комори и време реакције, што може оптимизовати квалитет епитаксијалног слоја).

Хемијско таложење паре (ЦВД): Једињени гас који садржи Си и Ц елементе се пропушта у реакциону комору, загрева се и разлаже на високој температури, а затим се атоми Си и Ц атоми преципитирају на Си супстрат, или 6Х-СиЦ, 15Р- СиЦ, 4Х-СиЦ супстрат. Температура ове реакције је обично између 1300-1500 ℃. Уобичајени извори Си су СиХ4, ТЦС, МТС, итд., а Ц извори су углавном Ц2Х4, Ц3Х8, итд., а Х2 се користи као гас носач. 

Процес раста углавном укључује следеће кораке: 

1. Извор реакције гасне фазе се транспортује у главном гасном току према зони таложења. 

2. Реакција у гасној фази се дешава у граничном слоју да би се генерисали танкослојни прекурсори и нуспроизводи. 

3. Процес таложења, адсорпције и пуцања прекурсора. 

4. Адсорбовани атоми мигрирају и реконструишу се на површини супстрата. 

5. Адсорбовани атоми стварају језгро и расту на површини супстрата. 

6. Масовни транспорт отпадног гаса након реакције у зону главног тока гаса и извлачи се из реакционе коморе. 

Кроз континуирани технолошки напредак и дубинско истраживање механизама, очекује се да ће 3Ц-СиЦ хетероепитаксијална технологија играти важнију улогу у индустрији полупроводника и промовисати развој електронских уређаја високе ефикасности. На пример, брз раст висококвалитетног дебелог филма 3Ц-СиЦ је кључ за задовољавање потреба високонапонских уређаја. Даља истраживања су потребна да би се превазишла равнотежа између стопе раста и униформности материјала; у комбинацији са применом 3Ц-СиЦ у хетерогеним структурама као што је СиЦ/ГаН, истражити његове потенцијалне примене у новим уређајима као што су енергетска електроника, оптоелектронска интеграција и квантна обрада информација.

Ветек Семицондуцтор обезбеђује 3ЦСиЦ премазна различитим производима, као што су графит високе чистоће и силицијум карбид високе чистоће. Са више од 20 година искуства у истраживању и развоју, наша компанија бира материјале који се највише уклапају, као што су нпрАко прималац Епи, СиЦ епитаксијални пријемник, ГаН на Си епи сусцептору, итд., који играју важну улогу у процесу производње епитаксијалног слоја.

Ако имате било каквих питања или су вам потребни додатни детаљи, не устручавајте се да нас контактирате.

Моб/ВхатсАПП: +86-180 6922 0752

Е-пошта: анни@ветексеми.цом