SiC עפּיטאַקסיאַל וועיפער פֿאַר מאַכט דעוויסעס – 4H-SiC, N-טיפּ, נידעריק דעפעקט געדיכטקייט

קורצע באַשרייַבונג:

דער SiC עפּיטאַקסיאַל וועיפער איז אין צענטער פון מאָדערנע הויך-פאָרשטעלונג האַלב-קאָנדוקטאָר דעוויסעס, ספּעציעל די וואָס זענען דיזיינד פֿאַר הויך-מאַכט, הויך-פרעקווענץ און הויך-טעמפּעראַטור אָפּעראַציעס. קורץ פֿאַר סיליקאָן קאַרבייד עפּיטאַקסיאַל וועיפער, אַ SiC עפּיטאַקסיאַל וועיפער באַשטייט פון אַ הויך-קוואַליטעט, דין SiC עפּיטאַקסיאַל שיכט וואָס וואַקסט אויף אַ גרויסן SiC סאַבסטראַט. די נוצן פון SiC עפּיטאַקסיאַל וועיפער טעכנאָלאָגיע יקספּאַנדירט שנעל אין עלעקטרישע וועהיקלעס, קלוגע גרידס, רינואַבאַל ענערגיע סיסטעמען און אַעראָספּייס צוליב זיינע העכערע פיזישע און עלעקטראָנישע אייגנשאַפטן קאַמפּערד צו קאַנווענשאַנאַל סיליקאָן-באַזירטע וועיפערס.

שיקט אַן אימעיל צו אונדז

פֿעיִטשערז

דעטאַלירטע דיאַגראַמע

הקדמה

פאַבריקאַציע פּרינציפּן פון SiC עפּיטאַקסיאַל ווייפער

שאַפֿן אַ SiC עפּיטאַקסיאַל וועיפער ריקווייערז אַ העכסט קאַנטראָולד כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (CVD) פּראָצעס. די עפּיטאַקסיאַל שיכט איז טיפּיקלי געוואקסן אויף אַ מאָנאָקריסטאַלינע SiC סאַבסטראַט ניצן גאַזן אַזאַ ווי סילאַנע (SiH₄), פּראָפּאַן (C₃H₈), און הידראָגען (H₂) ביי טעמפּעראַטורן העכער 1500°C. די הויך-טעמפּעראַטור עפּיטאַקסיאַל וווּקס ענשורז ויסגעצייכנט קריסטאַלינע אַליינמאַנט און מינימאַל חסרונות צווישן די עפּיטאַקסיאַל שיכט און די סאַבסטראַט.

דער פּראָצעס כולל עטלעכע שליסל סטאַגעס:

סאַבסטראַט צוגרייטונגדי באַזע SiC וועיפער ווערט ריין געמאַכט און פּאָלירט צו אַטאָמישער גלאַטקייט.
קאַרדיאָוואַסקולאַרער וואַקסאין אַ הויך-ריינקייט רעאַקטאָר, רעאַגירן גאַזן צו אָפּזעצן אַן איינציק-קריסטאַל SiC שיכט אויף דעם סאַבסטראַט.
דאָפּינג קאָנטראָלN-טיפּ אָדער P-טיפּ דאָפּינג ווערט איינגעפירט בעת עפּיטאַקסי צו דערגרייכן די געוואונטשענע עלעקטרישע אייגנשאַפטן.
דורכקוק און מעטראָלאָגיעאָפּטישע מיקראָסקאָפּיע, AFM, און X-שטראַל דיפראַקציע ווערן גענוצט צו וועריפיצירן שיכט גרעב, דאָפּינג קאַנסאַנטריישאַן, און דעפעקט געדיכטקייט.

יעדער SiC עפּיטאַקסיאַל ווייפער ווערט קערפֿול מאָניטאָרירט צו האַלטן שטרענגע טאָלעראַנסן אין גרעב איינהייטלעכקייט, ייבערפלאַך פלאַכקייט און קעגנשטעל. די מעגלעכקייט צו פֿײַן-טונען די פּאַראַמעטערס איז וויכטיק פֿאַר הויך-וואָולטידזש MOSFETs, Schottky דיאָדעס און אַנדערע מאַכט דעוויסעס.

ספּעציפֿיקאַציע

פּאַראַמעטער	ספּעציפֿיקאַציע
קאַטעגאָריעס	מאַטעריאַל וויסנשאַפֿט, איין קריסטאַל סאַבסטראַטן
פּאָליטיפּ	4H
דאָפּינג	N טיפּ
דיאַמעטער	101 מ״מ
דיאַמעטער טאָלעראַנץ	± 5%
גרעב	0.35 מ״מ
גרעב טאָלעראַנץ	± 5%
ערשטיק פלאַך לענג	22 מ״מ (± 10%)
TTV (גאַנץ גרעב וואַריאַציע)	≤10 מיקראָמעטער
וואָרפּ	≤25 מיקראָמעטער
FWHM	≤30 אַרק-סעק
ייבערפלאַך ענדיקן	רק ≤0.35 נאַנאָמעטער

אַפּליקאַציעס פון SiC עפּיטאַקסיאַל ווייפער

SiC עפּיטאַקסיאַל וואַפער פּראָדוקטן זענען נייטיק אין קייפל סעקטאָרן:

עלעקטרישע וועהיקלעס (EVs)SiC עפּיטאַקסיאַל וועיפער-באַזירטע דעוויסעס פאַרגרעסערן פּאַוערטריין עפעקטיווקייט און רעדוצירן וואָג.
רינואַבאַל ענערגיעגענוצט אין ינווערטערס פֿאַר זונ - און ווינט ענערגיע סיסטעמען.
אינדוסטריעלע מאַכט סאַפּלייז: ערמעגלעכן הויך-פרעקווענץ, הויך-טעמפּעראַטור סוויטשינג מיט נידעריקערע פארלוסטן.
לופטפארט און פארטיידיקונגאידעאל פֿאַר שווערע סביבות וואָס דאַרפן שטאַרקע האַלב-קאָנדוקטאָרן.
5G באַזע סטאַנציעסSiC עפּיטאַקסיאַל וועיפער קאָמפּאָנענטן שטיצן העכערע מאַכט געדיכטקייטן פֿאַר RF אַפּלאַקיישאַנז.

די SiC עפּיטאַקסיאַל וועיפער ערמעגליכט קאָמפּאַקטע דיזיינס, שנעלער סוויטשינג, און העכערע ענערגיע קאַנווערזשאַן עפעקטיווקייט קאַמפּערד צו סיליקאָן וועיפערס.

מעלות פון SiC עפּיטאַקסיאַל ווייפער

SiC עפּיטאַקסיאַל וואַפער טעכנאָלאָגיע אָפפערס באַדייטנדיקע בענעפיץ:

הויך ברייקדאַון וואָולטידזשקען אויסהאלטן וואלטאזשן ביז 10 מאל העכער ווי סיליקאן וועיפערס.
טערמישע קאַנדאַקטיוויטיSiC עפּיטאַקסיאַל וועיפער דיסיפּייץ היץ פאַסטער, אַלאַוינג דעוויסעס צו לויפן קילער און מער פאַרלאָזלעך.
הויכע סוויטשינג ספּידזנידעריקערע סוויטשינג פארלוסטן ערמעגלעכן העכערע עפעקטיווקייט און מיניאטוריזאציע.
ברייטע באַנדגאַפּזיכערט פעסטקייט ביי העכערע וואָולטאַזשן און טעמפּעראַטורן.
מאַטעריאַל ראָובאַסטנאַסSiC איז כעמיש אינערט און מעכאניש שטאַרק, אידעאַל פֿאַר פאָדערנדיקע אַפּליקאַציעס.

די מעלות מאַכן די SiC עפּיטאַקסיאַל וואַפער דעם מאַטעריאַל פון ברירה פֿאַר דער ווייַטער דור פון האַלב-קאָנדוקטאָרן.

אָפֿט געשטעלטע פֿראַגעס: SiC עפּיטאַקסיאַל וואַפֿער

פ1: וואָס איז דער חילוק צווישן אַ SiC ווייפער און אַ SiC עפּיטאַקסיאַל ווייפער?
א SiC וועיפער באציט זיך צו דעם גרויסן סאַבסטראַט, בשעת אַ SiC עפּיטאַקסיאַל וועיפער כולל אַ ספּעציעל געוואַקסענע דאָפּירטע שיכט געניצט אין פאַבריקאַציע פון דעוויסעס.

פ2: וואָסערע דיקקייטן זענען פאַראַן פֿאַר SiC עפּיטאַקסיאַל וועיפער לייַערס?
עפּיטאַקסיאַל לייַערס טיפּיקלי ריינדזשען פון אַ ביסל מיקראָמעטערס ביז איבער 100 מיקראָמעטער, דיפּענדינג אויף אַפּלאַקיישאַן רעקווירעמענץ.

ק3: איז SiC עפּיטאַקסיאַל ווייפער פּאַסיק פֿאַר הויך-טעמפּעראַטור סביבות?
יא, SiC עפּיטאַקסיאַל וועיפער קען אַרבעטן אין באדינגונגען העכער 600°C, און איבערטרעפן סיליקאָן באַדייטנד.

ק4: פארוואס איז דעפעקט געדיכטקייט וויכטיג אין SiC עפּיטאַקסיאַל וועיפער?
נידעריקערע דעפעקט געדיכטקייט פֿאַרבעסערט די אַפּאַראַט פאָרשטעלונג און טראָגן, ספּעציעל פֿאַר הויך-וואָולטידזש אַפּלאַקיישאַנז.

פ5: זענען ביידע N-טיפּ און P-טיפּ SiC עפּיטאַקסיאַל וואַפערס בנימצא?
יא, ביידע טיפן ווערן פראדוצירט מיט גענויע דאפאנט גאז קאנטראל בעת דעם עפּיטאקסיאַלן פראצעס.

פ6: וואָסערע וועיפער גרייסן זענען סטאַנדאַרט פֿאַר SiC עפּיטאַקסיאַל וועיפער?
נאָרמאַל דיאַמעטערס אַרייַננעמען 2-אינטש, 4-אינטש, 6-אינטש, און מער און מער 8-אינטש פֿאַר הויך-וואָלומען מאַנופאַקטורינג.

ק7: ווי אזוי האט SiC עפּיטאַקסיאַל ווייפער אן איינפלוס אויף קאסטן און עפעקטיווקייט?
כאָטש ערשט טייערער ווי סיליקאָן, SiC עפּיטאַקסיאַל וואַפער ראַדוסירט סיסטעם גרייס און מאַכט אָנווער, און פֿאַרבעסערט די גאַנץ קאָסטן עפעקטיווקייט איבער די לאַנג טערמין.

פריערדיג: סאַפייער טובז פֿאַרבעסערן טערמאָקאָופּל רילייאַביליטי

ווייטער: 4H-N טיפּ SiC עפּיטאַקסיאַל וועיפער הויך וואָולטידזש הויך אָפטקייט