daahan CVD silicon carbide daahan
1. Maxaa jira adaahan silikon carbide
Lakabka epitaxial waa filim khafiif ah oo kali ah oo gaar ah oo ku koray waferka iyada oo loo marayo habka epitaxial. Waferka substrate-ka iyo filimka khafiifka ah ee epitaxial waxaa si wada jir ah loogu yeeraa wafers epitaxial. Waxaa ka mid ahSilicon carbide epitaxiallakabka ayaa lagu koray substrate silikoon carbide conductive si loo helo wafer silikoon carbide isku mid ah epitaxial, kaas oo laga sii samayn karaa qalab koronto sida Schottky diodes, MOSFETs, iyo IGBTs. Waxaa ka mid ah, kan ugu ballaaran ee loo isticmaalo waa substrate-ka 4H-SiC.
Tan iyo markii qalabka oo dhan waxaa asal ahaan xaqiiqsaday on epitaxy, tayadaepitaxywaxay saameyn weyn ku leedahay waxqabadka qalabka, laakiin tayada epitaxy waxaa saameeya habka loo yaqaan 'kristals' iyo substrates. Waxay ku taal isku xirka dhexe ee warshadaha waxayna ka ciyaartaa door aad u muhiim ah horumarinta warshadaha.
Hababka ugu muhiimsan ee diyaarinta lakabyada epitaxial silicon carbide waa: habka koritaanka uumiga; dareeraha wajiga epitaxy (LPE); molecular beam epitaxy (MBE); Kaydinta uumiga kiimikada (CVD).
Waxaa ka mid ah, kaydinta uumiga kiimikada (CVD) waa habka ugu caansan ee 4H-SiC homoepitaxial. 4-H-SiC-CVD epitaxy guud ahaan waxay isticmaashaa qalabka CVD, kaas oo hubin kara sii wadida lakabka epitaxial 4H crystal SiC ee hoos yimaada xaaladaha heerkulka sare ee koritaanka.
Qalabka CVD, substrate-ka si toos ah looguma dhejin karo birta ama si fudud looma dhejin karo saldhigga epitaxial, sababtoo ah waxay ku lug leedahay arrimo kala duwan sida jihada socodka gaaska (horizontal, vertical), heerkulka, cadaadiska, hagaajinta, iyo wasakhowga soo dhacaya. Sidaa darteed, saldhig ayaa loo baahan yahay, ka dibna substrate-ka ayaa la dhigayaa saxanka, ka dibna dhejinta epitaxial ayaa lagu sameeyaa substrate iyadoo la adeegsanayo tignoolajiyada CVD. Saldhiggani waa saldhigga garaafiga ee dahaarka leh ee SiC.
Sida qayb ka mid ah xudunta u ah, saldhigga graphite wuxuu leeyahay sifooyin xoog gaar ah oo gaar ah iyo modules gaar ah, caabbinta shoogga kulaylka wanaagsan iyo caabbinta daxalka, laakiin inta lagu guda jiro habka wax soo saarka, graphite waa la daxaloobay oo budada ay sabab u tahay hadhaaga gaasaska daxalka ah iyo biraha organic. arrinta, iyo nolosha adeegga ee saldhigga graphite si weyn ayaa loo dhimi doonaa.
Isla mar ahaantaana, budada garaafka dhacday waxay wasakhayn doontaa jajabka. Habka wax soo saarka ee silikoon carbide wafers epitaxial, way adag tahay in la buuxiyo shuruudaha sii kordhaya ee dadka ee isticmaalka qalabka garaafyada, taas oo si dhab ah u xaddidaysa horumarinteeda iyo codsigeeda dhabta ah. Sidaa darteed, tignoolajiyada dahaarka ayaa bilaabay inay kor u kacdo.
2. Faa'iidooyinkaDahaarka SiC
Qalabka jirka iyo kiimikaad ee dahaarka ayaa leh shuruudo adag oo loogu talagalay iska caabbinta heerkulka sare iyo iska caabinta daxalka, taas oo si toos ah u saameynaysa wax-soo-saarka iyo nolosha alaabta. Maaddada SiC waxay leedahay awood sare, qallafsanaan sarreeya, iskudar balaadhinta kulaylka hooseeya iyo kulaylka wanaagsan. Waa qalab dhisme heerkul sare ah oo muhiim ah iyo walxo heerkul sare leh. Waxaa lagu dabaqaa saldhigga graphite. Faa'iidooyinka ay leedahay waa:
-SiC waa u adkaysiga daxalka waxayna si buuxda u duubi kartaa saldhigga garaafka, waxayna leedahay cufnaanta wanaagsan si looga fogaado waxyeellada gaaska daxalka ah.
-SiC waxay leedahay koror kuleyl sare leh iyo xoog isku xirnaanta sare leh oo leh saldhigga graphite, hubinta in dahaarka aysan fududeyn inuu dhaco ka dib wareegyo badan oo heerkul sare ah iyo heerkul hoose.
-SiC waxay leedahay xasillooni kiimikaad oo wanaagsan si ay uga hortagto dahaarka inuu ku guuldareysto jawi heerkul sarreeya iyo daxaloobay.
Intaa waxaa dheer, foornooyinka epitaxial ee alaabta kala duwan waxay u baahan yihiin saxanadaha garaafka leh ee tilmaamayaasha waxqabadka kala duwan. Isku-dhafka fidinta kulaylka ee qalabka garaafka wuxuu u baahan yahay la qabsiga heerkulka koritaanka foornada epitaxial. Tusaale ahaan, heerkulka silikoon carbide epitaxial kobaca waa sarreeyaa, iyo saxaarad leh isbarbardhigga fidinta kulaylka sare ayaa loo baahan yahay. Isku-dhafka fidinta kulaylka ee SiC wuxuu aad ugu dhow yahay kan garaafka, taasoo ka dhigaysa mid ku habboon sida walxaha la doorbido ee dusha sare ee saldhigga garaafyada.
Alaabta SiC waxay leeyihiin noocyo kala duwan oo crystals ah, iyo kuwa ugu caansan waa 3C, 4H iyo 6H. Noocyada kala duwan ee crystals ee SiC waxay leeyihiin isticmaalyo kala duwan. Tusaale ahaan, 4H-SiC waxaa loo isticmaali karaa in lagu soo saaro qalabka awoodda sare leh; 6H-SiC waa kan ugu xasilloon waxaana loo isticmaali karaa in lagu soo saaro aaladaha optoelectronic; 3C-SiC waxaa loo isticmaali karaa in lagu soo saaro GaN lakabyada epitaxial iyo soo saarista aaladaha SiC-GaN RF sababtoo ah qaabdhismeedkeeda la mid ah GaN. 3C-SiC sidoo kale waxaa badanaa loogu yeeraa β-SiC. Isticmaalka muhiimka ah ee β-SiC waa sida filim khafiif ah iyo walxo daahan. Sidaa darteed, β-SiC hadda waa walxaha ugu muhiimsan ee daahan.
Dahaarka SiC waxaa caadi ahaan loo isticmaalaa wax soo saarka semiconductor. Inta badan waxaa loo isticmaalaa substrates, epitaxy, faafinta oksaydhka, etching iyo ion implantation. Qalabka jirka iyo kiimikaad ee dahaarka ayaa leh shuruudo adag oo ku saabsan iska caabbinta heerkulka sare iyo iska caabinta daxalka, taas oo si toos ah u saameynaysa wax soo saarka iyo nolosha alaabta. Sidaa darteed, diyaarinta daahan SiC waa muhiim.
Waqtiga boostada: Jun-24-2024