Araka ny fantatsika, amin'ny sehatra semiconductor, silisiôma kristaly tokana (Si) no fitaovana fototra semiconductor be mpampiasa indrindra sy lehibe indrindra eran'izao tontolo izao. Amin'izao fotoana izao, mihoatra ny 90% amin'ny vokatra semiconductor no amboarina amin'ny fitaovana mifototra amin'ny silisiôma. Miaraka amin'ny fitomboan'ny fangatahana fitaovana avo lenta sy avo lenta amin'ny sehatry ny angovo maoderina, ny fepetra henjana kokoa dia natolotra ho an'ny mari-pamantarana manan-danja amin'ny fitaovana semiconductor toy ny sakan'ny bandgap, ny tanjaky ny sehatry ny herinaratra, ny tahan'ny saturation elektronika ary ny conductivity mafana. Amin'ity toe-javatra ity, ny fitaovana semiconductor bandgap midadasika aseho amin'nysilisiôma carbide(SiC) dia nipoitra ho toy ny ankafizin'ny rindranasa avo lenta.
Toy ny semiconductor mitambatra,silisiôma carbidedia tena tsy fahita firy amin'ny natiora ary miseho amin'ny endriky ny moissanite mineraly. Amin'izao fotoana izao, saika ny carbide silisiôma amidy eran'izao tontolo izao dia vita amin'ny artifisialy. Silicon carbide dia manana tombony amin'ny hamafin'ny avo, conductivity mafana avo, fahamarinan-toerana mafana tsara, ary avo tsikera fahatapahana saha herinaratra. Izy io dia fitaovana tsara indrindra amin'ny fanaovana fitaovana semiconductor avo lenta sy matanjaka.
Noho izany, ahoana no fanamboarana ireo fitaovana semiconductor herinaratra silisiôma carbide?
Inona no maha samy hafa ny famokarana fitaovana silisiôma carbide dingana sy ny nentim-paharazana mifototra amin'ny silicone dingana famokarana? Manomboka amin'ity laharana ity, "Zavatra momba nySilicon Carbide fitaovanaNy famokarana” dia hamoaka ny tsiambaratelo tsirairay.
I
Ny fizotran'ny famokarana fitaovana silisiôma carbide
Ny dingan'ny famokarana fitaovana karbida silisiôma dia mitovy amin'ny an'ny fitaovana mifototra amin'ny silisiôma, indrindra ao anatin'izany ny photolithography, ny fanadiovana, ny doping, ny etching, ny fananganana sarimihetsika, ny fanalefahana ary ny dingana hafa. Mpanamboatra fitaovana herinaratra maro no afaka mahafeno ny filan'ny famokarana fitaovana karbida silisiôma amin'ny alàlan'ny fanavaozana ny tsipika famokarana mifototra amin'ny fizotran'ny famokarana mifototra amin'ny silisiôma. Na izany aza, ny toetra manokana amin'ny akora karbida silisiôma dia mamaritra fa ny dingana sasany amin'ny famokarana fitaovana ao aminy dia mila miantehitra amin'ny fitaovana manokana ho an'ny fampandrosoana manokana mba hahafahan'ireo fitaovana karbida silisiôna mahatohitra malefaka sy avo lenta.
II
Fampidirana ny maody dingana manokana silisiôma carbide
Ny maodely dingana manokana silisiôma karbida dia mandrakotra indrindra ny doping tsindrona, ny firafitry ny vavahady, ny etching morphology, ny metallization ary ny fizotran'ny manify.
(1) Doping tsindrona: Noho ny angovo fatorana karbônina-silika avo amin'ny karbida silisiôma, sarotra ny miparitaka amin'ny karbida silisiôma ny atoma maloto. Rehefa manomana fitaovana silisiôma carbide, ny doping ny PN junctions dia tsy azo atao afa-tsy amin'ny fametrahana ion amin'ny hafanana avo.
Ny doping dia matetika atao amin'ny ion maloto toy ny boron sy phosphore, ary ny halalin'ny doping dia matetika 0.1μm ~ 3μm. Ny implantation ion mahery vaika dia handrava ny firafitry ny mason'ny akora karbida silisiôna. Ilaina ny fanodinkodinana amin'ny hafanana avo mba hanamboarana ny fahasimban'ny mason-tsivana nateraky ny fametrahana ion sy ny fanaraha-maso ny fiantraikan'ny fanodinkodinana amin'ny hamafin'ny tany. Ny dingana fototra dia ny fametrahana ny ion amin'ny mari-pana ambony sy ny fanodinana amin'ny hafanana.
Figure 1 Diagrama schematic momba ny fametrahana ion sy ny fiantraikany amin'ny hafanana ambony
(2) Ny fananganana rafitra vavahady: Ny kalitaon'ny interface SiC / SiO2 dia misy fiantraikany lehibe amin'ny fifindran'ny fantsona sy ny fahamendrehan'ny vavahadin'ny MOSFET. Ilaina ny mamolavola oksidan'ny vavahady manokana sy ny fizotran'ny fanonerana aorian'ny oxidation mba hanonerana ny fatorana mihantona amin'ny fifandraisana SiC / SiO2 miaraka amin'ny atôma manokana (toy ny atôma azota) mba hahafeno ny fepetra takian'ny interface tsara SiC / SiO2 sy avo lenta. fifindran'ny fitaovana. Ny dingana fototra dia vavahady oxide oxidation mari-pana ambony, LPCVD, ary PECVD.
Figure 2 Diagrama schematic momba ny fametrahana sarimihetsika oxide mahazatra sy ny oxidation amin'ny hafanana ambony
(3) Morphology etching: Silicon carbide fitaovana dia inert amin'ny solvents simika, ary ny fanaraha-maso marina ny morphology dia tsy azo atao afa-tsy amin'ny alalan'ny fomba maina etching; fitaovana saron-tava, saron-tava etching fifantenana, mifangaro entona, sidewall fanaraha-maso, etching tahan'ny, sidewall roughness, sns mila mivoatra araka ny toetra ny silisiôma carbide fitaovana. Ny dingana fototra dia ny fametrahana sarimihetsika manify, ny photolithography, ny corrosion film dielectric, ary ny fizotran'ny etching maina.
Figure 3 Diagrama skematika amin'ny dingan'ny etching silisiôma karbida
(4) Metallization: Ny loharano electrode ny fitaovana dia mitaky metaly mba hamorona tsara ambany fanoherana ohmic fifandraisana amin'ny silisiôma carbide. Tsy vitan'ny hoe mitaky fanaraha-maso ny fizotran'ny fametrahana metaly sy ny fanaraha-maso ny toetry ny fifandraisana amin'ny fifandraisana metaly-semiconductor, fa koa ny fanamafisana ny mari-pana ambony mba hampihenana ny haavon'ny sakana Schottky ary hahatratrarana fifandraisana ohmic metaly-silicon carbide. Ny dingana fototra dia ny vy magnetron sputtering, electron beam evaporation, ary haingana thermal annealing.
Figure 4 Schematic kisary ny magnetron sputtering fitsipika sy metallization vokany
(5) dingana manify: Silicon carbide fitaovana manana ny toetra ny hamafin'ny avo, avo brittleness sy ny fracture ambany hamafin'ny. Ny dingan'ny fikosoham-bary dia mora miteraka vaky ny akora, ka miteraka fahasimbana eo amin'ny tampon'ny wafer sy ny ambanin'ny tany. Mila amboarina ny fizotran'ny fitotoana vaovao mba hanomezana ny filan'ny famokarana fitaovana karbida silisiôma. Ny dingana fototra dia ny manify ny fikosoham-bary discs, film miraikitra sy peeling, sns.
Sary 5. Diagrama skematika momba ny fitsipiky ny fikosoham-bary/fanety
Fotoana fandefasana: Oct-22-2024