Подложки из карбида кремния делятся на полуизолирующие и проводящие. В настоящее время основной размер полуизолирующих подложек из карбида кремния составляет 4 дюйма. На рынке проводящих подложек из карбида кремния основной размер составляет 6 дюймов.
В связи с применением в радиочастотной области, полуизолированные подложки из карбида кремния (SiC) и эпитаксиальные материалы подлежат экспортному контролю со стороны Министерства торговли США. Полуизолированный SiC в качестве подложки является предпочтительным материалом для гетероэпитаксии GaN и имеет важные перспективы применения в микроволновой области. По сравнению с кристаллическим несоответствием сапфира (14%) и кремния (16,9%), кристаллическое несоответствие материалов SiC и GaN составляет всего 3,4%. В сочетании со сверхвысокой теплопроводностью SiC, высокоэффективные светодиоды и высокочастотные и мощные микроволновые устройства на основе GaN, изготовленные с его использованием, обладают большими преимуществами в радиолокации, высокомощном микроволновом оборудовании и системах связи 5G.
Исследования и разработки полуизолированных подложек из карбида кремния (SiC) всегда были в центре внимания при изучении и разработке монокристаллических подложек из SiC. В выращивании полуизолированных материалов из SiC существуют две основные трудности:
1) Уменьшить количество примесей донора азота, вносимых графитовым тиглем, теплоизоляционной адсорбцией и легированием порошка;
2) При обеспечении качества и электрических свойств кристалла вводится центр глубокого уровня для компенсации остаточных примесей мелкого уровня электрической активностью.
В настоящее время основными производителями полуизолированных SiC являются компании SICC Co, Semisic Crystal Co, Tanke Blue Co и Hebei Synlight Crystal Co., Ltd.
Проводящий кристалл SiC получают путем впрыскивания азота в атмосферу для выращивания. Проводящая подложка из карбида кремния в основном используется в производстве силовых приборов. Силовые приборы на основе карбида кремния обладают уникальными преимуществами, такими как высокое напряжение, высокий ток, высокая температура, высокая частота, низкие потери и другие, что значительно повысит эффективность преобразования энергии в существующих силовых приборах на основе кремния и окажет существенное и далеко идущее влияние на область эффективного преобразования энергии. Основные области применения: электромобили/зарядные станции, фотоэлектрическая энергия, железнодорожный транспорт, интеллектуальные сети и т. д. Поскольку продукция на основе проводящих материалов в основном используется в силовых приборах в электромобилях, фотоэлектрической энергии и других областях, перспективы применения шире, а производителей больше.
Тип кристалла карбида кремния: Типичная структура лучшего 4H-кристаллического карбида кремния может быть разделена на две категории: кубический тип кристалла карбида кремния со структурой сфалерита, известный как 3C-SiC или β-SiC, и гексагональная или алмазная структура с большим периодом, характерная для 6H-SiC, 4H-SiC, 15R-SiC и т. д., в совокупности известная как α-SiC. 3C-SiC обладает преимуществом высокого удельного сопротивления при производстве устройств. Однако большое несоответствие между постоянными решетки Si и SiC и коэффициентами теплового расширения может привести к большому количеству дефектов в эпитаксиальном слое 3C-SiC. 4H-SiC обладает большим потенциалом в производстве MOSFET-транзисторов, поскольку процессы выращивания кристаллов и эпитаксиальных слоев у него более совершенны, а подвижность электронов выше, чем у 3C-SiC и 6H-SiC, что обеспечивает лучшие микроволновые характеристики для MOSFET-транзисторов на основе 4H-SiC.
В случае нарушения свяжитесь с нами для удаления.
Дата публикации: 16 июля 2024 г.