1. В: Как производятся пластины SiC?

А:

изготовлены пластины SiCПодробные шаги

1. Пластины SiCПодготовка сырья

• Используйте порошок SiC марки ≥5N (содержание примесей ≤1 ppm).
• Просеять и предварительно прокалить для удаления остаточных соединений углерода или азота.

1. SiCПриготовление затравочных кристаллов

   • Возьмите кусок монокристалла 4H-SiC, разрежьте вдоль ориентации 〈0001〉 до размеров ~10 × 10 мм².

   • Прецизионная полировка до Ra ≤0,1 нм и маркировка ориентации кристалла.

2. SiCРост PVT (физический перенос пара)

   • Загрузите графитовый тигель: снизу — порошок SiC, сверху — затравочный кристалл.

   • Откачать до 10⁻³–10⁻⁵ Торр или заполнить высокочистым гелием под давлением 1 атм.

   • Зона источника тепла должна быть нагрета до 2100–2300 ℃, зона посева должна быть прохладнее на 100–150 ℃.

   • Контролируйте скорость роста на уровне 1–5 мм/ч для достижения баланса качества и производительности.

3. SiCОтжиг слитков

   • Отожгите выращенный слиток SiC при температуре 1600–1800 ℃ в течение 4–8 часов.

   • Назначение: снятие термических напряжений и снижение плотности дислокаций.

4. SiCНарезка вафель

   • С помощью алмазной проволочной пилы разрежьте слиток на пластины толщиной 0,5–1 мм.

   • Минимизируйте вибрацию и боковые усилия, чтобы избежать микротрещин.

5. SiCВафляШлифовка и полировка

   • Грубый помолдля удаления следов распиловки (шероховатость ~10–30 мкм).

   • Тонкое измельчениедля достижения плоскостности ≤5 мкм.

   • Химико-механическая полировка (ХМП)для достижения зеркального блеска (Ra ≤0,2 нм).

6. SiCВафляОчистка и осмотр

   • Ультразвуковая чисткав растворе Пираньи (H₂SO₄:H₂O₂), деионизированной воде, затем IPA.

   • Рентгеновская дифракционная спектроскопия/рамановская спектроскопиядля подтверждения политипа (4H, 6H, 3C).

   • Интерферометриядля измерения плоскостности (<5 мкм) и коробления (<20 мкм).

   • Четырехточечный зонддля проверки удельного сопротивления (например, HPSI ≥10⁹ Ом·см).

   • Проверка дефектовпод поляризованным световым микроскопом и царапающим тестером.

7. SiCВафляКлассификация и сортировка

   • Сортировка пластин по политипу и электрическому типу:

     • 4H-SiC N-типа (4H-N): концентрация носителей 10¹⁶–10¹⁸ см⁻³

     • 4H-SiC высокочистый полуизолирующий (4H-HPSI): удельное сопротивление ≥10⁹ Ом·см

     • 6H-SiC N-типа (6H-N)

     • Другие: 3C-SiC, P-тип и т. д.

8. SiCВафляУпаковка и отгрузка

   • Поместите пластины в чистые, свободные от пыли коробки.

   • На каждой коробке укажите диаметр, толщину, политип, класс сопротивления и номер партии.

     

2. В: Каковы основные преимущества пластин SiC по сравнению с кремниевыми пластинами?

A: По сравнению с кремниевыми пластинами, пластины SiC позволяют:

• Работа при более высоком напряжении(>1200 В) с пониженным сопротивлением во включенном состоянии.

• Более высокая температурная стабильность(>300 °C) и улучшенное терморегулирование.

• Более высокие скорости переключенияс меньшими потерями при переключении, уменьшением охлаждения на системном уровне и габаритов преобразователей мощности.

4. В: Какие распространенные дефекты влияют на выход годных пластин SiC и их производительность?

A: К основным дефектам пластин SiC относятся микротрубки, дислокации базисной плоскости (ДБП) и поверхностные царапины. Микротрубки могут привести к серьёзному отказу устройства; ДБП со временем увеличивают сопротивление в открытом состоянии; а поверхностные царапины приводят к разрушению пластины или плохому эпитаксиальному росту. Поэтому для максимального выхода годных пластин SiC необходимы тщательный контроль и минимизация дефектов.