8-tommers P-type SiC-skiver

Semicorex 8-tommers P-type SIC-skiver representerer et gjennombrudd i bred Bandgap halvledeteknologi, og tilbyr overlegen ytelse for applikasjoner med høy kraft, høyfrekvens og høye temperaturer. Produsert med avansert krystallvekst og fravikende prosesser. For å realisere funksjonene til forskjellige halvlederenheter, må konduktiviteten til halvledermaterialer kontrolleres nøyaktig. P-type doping er et av de viktige middelene for å endre konduktiviteten til SIC. Innføringen av urenhetsatomer med et lite antall valenselektroner (vanligvis aluminium) i SIC -gitteret vil danne positivt ladede "hull". Disse hullene kan delta i ledning som transportører, noe som gjør at SIC-materialet viser P-type ledningsevne. P-type doping er avgjørende for fremstilling av en rekke halvlederenheter, for eksempel MOSFET-er, dioder og bipolare krysstransistorer, som alle er avhengige av P-N-kryss for å oppnå sine spesifikke funksjoner. Aluminium (AL) er en ofte brukt p-type dopingmiddel i SIC. Sammenlignet med bor, er aluminium generelt mer egnet for å oppnå sterkt dopede, lavresistens SIC-lag. Dette er fordi aluminium har et grunnere akseptorenerginivå og er mer sannsynlig å okkupere posisjonen til silisiumatomer i SIC -gitteret, og dermed oppnå høyere dopingeffektivitet. Hovedmetoden for p-type doping SIC-skiver er ionimplantasjon, som vanligvis krever annealing ved høye temperaturer over 1500 ° C for å aktivere de implanterte aluminiumatomer, slik at de kan komme inn i erstatningsposisjonen til SIC-gitteret og spille sin elektriske rolle. På grunn av den lave diffusjonshastigheten til dopingmidler i SIC, kan ionimplantasjonsteknologi nøyaktig kontrollere implantasjonsdybden og konsentrasjonen av urenheter, noe som er avgjørende for å produsere høyytelsesapparater.

Valget av dopingmidler og dopingprosessen (for eksempel annealing av høy temperatur etter ionimplantasjon) er viktige faktorer som påvirker de elektriske egenskapene til SIC-enheter. Ioniseringsenergien og løseligheten til dopemidlet bestemmer direkte antall gratis transportører. Implantasjons- og glødingsprosessene påvirker effektiv binding og elektrisk aktivering av dopingmiddelatomene i gitteret. Disse faktorene bestemmer til slutt spenningstoleransen, strømkapasiteten og koblingsegenskapene til enheten. Annealing med høy temperatur er vanligvis nødvendig for å oppnå elektrisk aktivering av dopingmidler i SIC, som er et viktig produksjonstrinn. Slike høye annealingstemperaturer stiller høye krav til utstyr og prosesskontroll, som må kontrolleres nøyaktig for å unngå å innføre feil i materialet eller redusere kvaliteten på materialet. Produsenter må optimalisere annealingsprosessen for å sikre tilstrekkelig aktivering av dopingmidler mens de minimerer bivirkninger på skiveintegritet.

Den høykvalitets, lavresistens P-typen silisiumkarbidsubstrat produsert ved væskefasemetoden vil akselerere utviklingen av høy ytelse SIC-IGBT med høy ytelse og innse lokaliseringen av high-end ultra-høyspennings effektenheter. Væskefasemetoden har fordelen av å dyrke krystaller av høy kvalitet. Krystallvekstprinsippet bestemmer at silisiumkarbidkrystaller med høy høy kvalitet kan dyrkes, og silisiumkarbidkrystaller med lave gjennomganger og null stablingsfeil er oppnådd. P-typen 4-graders silisiumkarbidsubstrat av silisiumkarbid fremstilt ved væskefasemetoden har en resistivitet på mindre enn 200 mω · cm, en ensartet distribusjon i flyet og god krystallinitet.

P-type silisiumkarbidsubstrater brukes vanligvis til å lage strømenheter, for eksempel isolerte gate-bipolare transistorer (IGBT).

IGBT = MOSFET + BJT, som er en bryter som enten er av eller på. MOSFET = IGFET (metalloksyd halvlederfeltffekt transistor, eller isolert portfeltffekt transistor). BJT (Bipolar Junction Transistor, også kjent som triode), betyr bipolar at når du arbeider, to typer bærere, elektroner og hull, deltar i ledningsprosessen, generelt et PN -kryss deltar i ledningen.

Væskefasemetode er en verdifull teknikk for å produsere SIC-underlag av P-type med kontrollert doping og høy krystallkvalitet. Mens det står overfor utfordringer, gjør fordelene det egnet for spesifikke applikasjoner innen elektronikk med høy effekt. Bruken av aluminium som dopingmiddel er den vanligste måten å lage P -typen SIC.

Trykket for høyere effektivitet, høyere effekttetthet og større pålitelighet i kraftelektronikk (for elektriske kjøretøyer, fornybar energiomformere, industrielle motorstasjoner, strømforsyninger, etc.) nødvendiggjør SIC -enheter som fungerer nærmere materialets teoretiske grenser. Mangler som stammer fra underlaget er en viktig begrensende faktor. P-type SIC har historisk sett vært mer defekt utsatt enn N-type når det ble dyrket av tradisjonell PVT. Derfor er høykvalitets, lavdefekt P-type SIC-underlag, aktivert ved metoder som LPM, kritiske muliggjørere for neste generasjon avanserte SIC-strømenheter, spesielt MOSFETs og dioder.