Ny fampidirana fototra momba ny fizotry ny fitomboan'ny epitaxial SiC

Ny sosona epitaxial dia sarimihetsika kristaly iray manokana nambolena tamin'ny wafer tamin'ny alàlan'ny fizotran'ny ep·itaxial, ary ny wafer substrate sy ny sarimihetsika epitaxial dia antsoina hoe epitaxial wafer. Amin'ny fampitomboana ny sosona epitaxial silisiôma karbida amin'ny substrate karbida silisiôma conductive, ny wafer epitaxial homogeneous carbide homogeneous dia azo omanina bebe kokoa amin'ny diodes Schottky, MOSFET, IGBT ary fitaovana herinaratra hafa, anisan'izany ny substrate 4H-SiC no be mpampiasa indrindra.

Noho ny dingana famokarana samy hafa ny silisiôma carbide hery fitaovana sy ny nentim-paharazana silisiôma fitaovana hery, dia tsy azo mivantana fabricated amin'ny silisiôma carbide tokana kristaly fitaovana. Ny fitaovana epitaxial avo lenta fanampiny dia tsy maintsy ampitomboina amin'ny substrate kristaly tokana conductive, ary ny fitaovana isan-karazany dia tsy maintsy amboarina amin'ny sosona epitaxial. Noho izany, ny kalitaon'ny sosona epitaxial dia misy fiantraikany lehibe amin'ny fahombiazan'ny fitaovana. Ny fanatsarana ny fahombiazan'ny fitaovana herinaratra samihafa dia mametraka fepetra ambony kokoa ho an'ny hatevin'ny sosona epitaxial, ny fifantohana doping ary ny lesoka.

AVIAVY. 1. Fifandraisana eo amin'ny fifantohana doping sy ny hatevin'ny sosona epitaxial amin'ny fitaovana unipolar sy ny fanerena fanakanana

Ny fomba fanomanana ny sosona SIC epitaxial indrindra dia ahitana ny fomba fitomboana etona, ranon-javatra epitaxial fitomboana (LPE), molecular beam epitaxial fitomboana (MBE) ary simika etona deposition (CVD). Amin'izao fotoana izao, ny fametrahana etona simika (CVD) no fomba lehibe ampiasaina amin'ny famokarana lehibe amin'ny orinasa.

AVIAVY. 2. Fampitahana ny fomba fanomanana lehibe ny sosona epitaxial

Eo amin'ny substrate off-axis {0001} miaraka amin'ny zoro mitongilana, araka ny aseho amin'ny sary 2(b), dia lehibe kokoa ny hakitroky ny haavon'ny dingana, ary kely kokoa ny haben'ny haavon'ny dingana, ary tsy mora ny fametahana kristaly. mitranga eo amin'ny tampon'ny tohatra, fa matetika mitranga eo amin'ny teboka mampitambatra ny dingana. Amin'ity tranga ity, tsy misy afa-tsy ny nucleating key. Noho izany, ny sosona epitaxial dia afaka mamerina tanteraka ny filaharan'ny fametrahana ny substrate, ka manafoana ny olana amin'ny fiaraha-miaina maro karazana.

AVIAVY. 3. Sarin'ny dingana ara-batana amin'ny fomba fanaraha-maso epitaxy 4H-SiC dingana

AVIAVY. 4. Toe-javatra manan-danja ho an'ny fitomboan'ny CVD amin'ny fomba epitaxy 4H-SiC step-controlled

AVIAVY. 5. Fampitahana ny tahan'ny fitomboana eo ambanin'ny loharano silisiôma samihafa amin'ny epitaxy 4H-SiC

Amin'izao fotoana izao, ny teknolojia epitaxy silisiôma carbide dia somary matotra amin'ny fampiharana malefaka sy malefaka (toy ny fitaovana 1200 volt). Ny hatevin'ny fanamiana, doping fifantohana fanamiana sy ny kilema fizarana ny epitaxial sosona dia mety hahatratra somary tsara ambaratonga, izay amin'ny ankapobeny mahafeno ny filan'ny antonony sy ambany malefaka SBD (Schottky diode), MOS (metaly oxide semiconductor saha vokany transistor), JBS ( junction diode) sy fitaovana hafa.

Na izany aza, eo amin'ny sehatry ny fanerena avo, ny wafers epitaxial dia mbola mila mandresy fanamby maro. Ohatra, ho an'ny fitaovana mila mahazaka 10,000 volts, ny hatevin'ny sosona epitaxial dia tokony ho 100μm. Raha oharina amin'ny fitaovana ambany-voltage, ny hatevin'ny epitaxial sosona sy ny fitovian'ny doping fifantohana dia samy hafa be, indrindra fa ny fitovian'ny doping fifantohana. Mandritra izany fotoana izany, ny kilema telozoro amin'ny sosona epitaxial dia hanimba ny fahombiazan'ny fitaovana amin'ny ankapobeny. Amin'ny rindranasa avo lenta, ny karazana fitaovana dia matetika mampiasa fitaovana bipolar, izay mitaky androm-piainan'ny vitsy an'isa ao amin'ny sosona epitaxial, noho izany dia mila amboarina ny dingana mba hanatsarana ny androm-piainan'ny vitsy an'isa.

Amin'izao fotoana izao, ny epitaxy an-trano dia 4 santimetatra sy 6 santimetatra indrindra, ary mitombo isan-taona ny ampahany amin'ny epitaxy silisiôma carbide lehibe. Ny haben'ny takelaka epitaxial silisiôma karbida dia voafetra amin'ny haben'ny substrate silisiôma karbida. Amin'izao fotoana izao, ny substrate silisiôma carbide 6-inch dia natao ara-barotra, ka ny epitaxial silisiôma karbida dia miova tsikelikely avy amin'ny 4 santimetatra mankany 6 santimetatra. Miaraka amin'ny fanatsarana tsy tapaka ny teknolojia fanomanana substrate silisiôma sy ny fanitarana ny fahaiza-manao, dia mihena tsikelikely ny vidin'ny substrate silisiôma karbida. Ao amin'ny firafitry ny vidin'ny takelaka epitaxial, ny substrate dia mitentina mihoatra ny 50% amin'ny vidiny, ka miaraka amin'ny fihenan'ny vidin'ny substrate, ny vidin'ny takelaka epitaxial silisiôma karbida dia antenaina hihena ihany koa.