Silicijev karbidni substrat je razdeljen na pol-izolacijski in prevodni tip. Trenutno je glavna specifikacija pol-izoliranih substratov silicijevega karbida 4 palcev. Na trgu prevodnega silicijevega karbida je trenutna glavna specifikacija substratov 6 palcev.
Zaradi nadaljnje uporabe na področju radiofrekvenčnih valov so pol-izolirani SiC substrati in epitaksialni materiali predmet izvoznega nadzora ameriškega ministrstva za trgovino. Pol-izolirani SiC kot substrat je prednostni material za heteroepitaksijo GaN in ima pomembne možnosti uporabe na področju mikrovalovnih valov. V primerjavi s kristalno neusklajenostjo safirja 14 % in Si 16,9 % je kristalna neusklajenost materialov SiC in GaN le 3,4 %. Skupaj z ultra visoko toplotno prevodnostjo SiC imajo visokoenergetski učinkovite LED in GaN visokofrekvenčne ter visokozmogljive mikrovalovne naprave, izdelane z njimi, velike prednosti v radarjih, visokozmogljivi mikrovalovni opremi in komunikacijskih sistemih 5G.
Raziskave in razvoj pol-izoliranih SiC substratov so bile vedno v središču raziskav in razvoja monokristalnih SiC substratov. Pri gojenju pol-izoliranih SiC materialov obstajata dve glavni težavi:
1) Zmanjšajte nečistoče donorjev dušika, ki jih vnesejo grafitni lonček, adsorpcija toplotne izolacije in dopiranje v prahu;
2) Ob zagotavljanju kakovosti in električnih lastnosti kristala se uvede globoko nivojsko središče, ki kompenzira preostale nečistoče na plitvi ravni z električno aktivnostjo.
Trenutno so proizvajalci s proizvodno zmogljivostjo pol-izoliranega SiC predvsem SICC Co, Semisic Crystal Co, Tanke Blue Co in Hebei Synlight Crystal Co., Ltd.
Prevodni kristal SiC se doseže z vbrizgavanjem dušika v rastno atmosfero. Prevodni substrat silicijevega karbida se uporablja predvsem pri izdelavi energetskih naprav. Silicijev karbidne energetske naprave imajo edinstvene prednosti visoke napetosti, visokega toka, visoke temperature, visoke frekvence, nizkih izgub in drugih zmogljivosti, kar bo močno izboljšalo obstoječo učinkovitost pretvorbe energije v silicijevih energetskih napravah ter ima pomemben in daljnosežen vpliv na področje učinkovite pretvorbe energije. Glavna področja uporabe so električna vozila/polnilni piloti, fotovoltaika, železniški promet, pametna omrežja in tako naprej. Ker so prevodni izdelki večinoma energetske naprave v električnih vozilih, fotovoltaiki in drugih področjih, so možnosti uporabe širše, proizvajalci pa številni.
Kristalna vrsta silicijevega karbida: Tipično strukturo najboljšega 4H kristalnega silicijevega karbida lahko razdelimo v dve kategoriji: ena je kubična kristalna struktura silicijevega karbida sfaleritom, znana kot 3C-SiC ali β-SiC, druga pa je heksagonalna ali diamantna struktura z veliko periodo, ki je značilna za 6H-SiC, 4H-sic, 15R-SiC itd., skupaj znane kot α-SiC. 3C-SiC ima prednost visoke upornosti pri izdelavi naprav. Vendar pa lahko veliko neskladje med konstantama mreže Si in SiC ter koeficienti toplotnega raztezanja povzroči veliko število napak v epitaksialni plasti 3C-SiC. 4H-SiC ima velik potencial pri izdelavi MOSFET-ov, saj so njegovi procesi rasti kristalov in rasti epitaksialne plasti odlični, glede mobilnosti elektronov pa je 4H-SiC boljši od 3C-SiC in 6H-SiC, kar zagotavlja boljše mikrovalovne lastnosti za 4H-SiC MOSFET-e.
Če pride do kršitve, se obrnite na izbris
Čas objave: 16. julij 2024