1. Зошто постои аоблога од силициум карбид
Епитаксијалниот слој е специфичен еднокристален тенок филм кој се одгледува врз основа на нафора низ епитаксијалниот процес. Обландата од подлогата и епитаксијалниот тенок филм заедно се нарекуваат епитаксијални наполитанки. Меѓу нив, насилициум карбид епитаксијаленслој се одгледува на спроводливата супстрат од силициум карбид за да се добие хомогена епитаксијална обланда од силициум карбид, која понатаму може да се направи во моќни уреди како Шотки диоди, MOSFET и IGBT. Меѓу нив, најкористена е подлогата 4H-SiC.
Бидејќи сите уреди во основа се реализираат на епитаксија, квалитетот наепитаксијаима големо влијание врз работата на уредот, но на квалитетот на епитаксијата влијае и обработката на кристалите и подлогите. Тој е во средната алка на индустријата и игра многу клучна улога во развојот на индустријата.
Главните методи за подготовка на епитаксијални слоеви на силициум карбид се: метод на раст на испарување; течна фаза епитаксија (LPE); епитаксија на молекуларен зрак (MBE); хемиско таложење на пареа (CVD).
Меѓу нив, хемиското таложење на пареа (CVD) е најпопуларниот хомоепитаксијален метод на 4H-SiC. 4-H-SiC-CVD епитаксијата генерално користи CVD опрема, која може да обезбеди продолжување на епитаксиалниот слој 4H кристал SiC под услови на висока температура на раст.
Во CVD опремата, подлогата не може да се постави директно на металот или едноставно да се постави на основа за епитаксијално таложење, бидејќи вклучува различни фактори како што се насоката на протокот на гас (хоризонтална, вертикална), температура, притисок, фиксација и паѓање на загадувачи. Затоа, потребна е подлога, а потоа подлогата се поставува на дискот, а потоа се врши епитаксијално таложење на подлогата со помош на CVD технологија. Оваа основа е графитна основа обложена со SiC.
Како основна компонента, графитната основа има карактеристики на висока специфична јачина и специфичен модул, добра отпорност на термички удар и отпорност на корозија, но за време на производниот процес, графитот ќе биде кородиран и прашкаст поради остатоците од корозивни гасови и метални органски материја, а работниот век на графитната основа ќе биде значително намален.
Во исто време, паднатиот графит во прав ќе го загади чипот. Во процесот на производство на епитаксијални наполитанки силициум карбид, тешко е да се задоволат сè построгите барања на луѓето за употреба на графитни материјали, што сериозно го ограничува неговиот развој и практична примена. Затоа, технологијата за обложување почна да се зголемува.
2. Предности наSiC облога
Физичките и хемиските својства на облогата имаат строги барања за отпорност на висока температура и отпорност на корозија, кои директно влијаат на приносот и животниот век на производот. Материјалот SiC има висока јачина, висока цврстина, низок коефициент на термичка експанзија и добра топлинска спроводливост. Тоа е важен високотемпературен структурен материјал и високотемпературен полупроводнички материјал. Се применува на графитна основа. Неговите предности се:
-SiC е отпорен на корозија и може целосно да ја завитка графитната основа и има добра густина за да избегне оштетување од корозивниот гас.
-SiC има висока топлинска спроводливост и висока јачина на сврзување со графитната основа, осигурувајќи дека облогата не е лесно да падне по повеќе циклуси на висока и ниска температура.
-SiC има добра хемиска стабилност за да спречи откажување на облогата во висока температура и корозивна атмосфера.
Покрај тоа, епитаксијалните печки од различни материјали бараат графитни фиоки со различни индикатори за изведба. Соодветноста на коефициентот на термичка експанзија на графитните материјали бара прилагодување на температурата на растот на епитаксијалната печка. На пример, температурата на епитаксијалниот раст на силициум карбид е висока и потребна е послужавник со совпаѓање со висок коефициент на термичка експанзија. Коефициентот на термичка експанзија на SiC е многу блиску до оној на графитот, што го прави погоден како претпочитан материјал за површинската обвивка на графитната основа.
Материјалите SiC имаат разновидни кристални форми, а најчести се 3C, 4H и 6H. Различни кристални форми на SiC имаат различна употреба. На пример, 4H-SiC може да се користи за производство на уреди со висока моќност; 6H-SiC е најстабилен и може да се користи за производство на оптоелектронски уреди; 3C-SiC може да се користи за производство на епитаксијални слоеви GaN и производство на уреди SiC-GaN RF поради неговата слична структура на GaN. 3C-SiC исто така најчесто се нарекува β-SiC. Важна употреба на β-SiC е како тенок филм и материјал за обложување. Затоа, β-SiC моментално е главниот материјал за обложување.
SiC облогите најчесто се користат во производството на полупроводници. Тие главно се користат во супстрати, епитаксии, оксидациска дифузија, офорт и имплантација на јони. Физичките и хемиските својства на облогата имаат строги барања за отпорност на високи температури и отпорност на корозија, кои директно влијаат на приносот и животниот век на производот. Затоа, подготовката на облогата на SiC е критична.
Време на објавување: Јуни-24-2024 година