Silikon karbid substratı

Prosesisilisium karbid substratımürəkkəbdir və istehsalı çətindir.SiC substratısənaye zəncirinin əsas dəyərini tutur, 47% təşkil edir. Gələcəkdə istehsal gücünün genişlənməsi və məhsuldarlığın yaxşılaşması ilə bunun 30%-ə düşəcəyi gözlənilir.

Elektrokimyəvi xüsusiyyətlər baxımından,silisium karbid substratımateriallar keçirici altlıqlara (müqavimət diapazonu 15~30mΩ·sm) və yarıizolyasiyaedici substratlara (müqavimət 105Ω·sm-dən yüksək) bölünə bilər. Bu iki növ substrat epitaksial böyümədən sonra güc cihazları və radio tezliyi cihazları kimi diskret cihazların istehsalı üçün istifadə olunur. Onların arasında:

1. Yarıizolyasiya edən silisium karbid substratı: əsasən qalium nitridi radiotezlik cihazlarının, optoelektronik cihazların və s. istehsalında istifadə olunur. Yarıizolyasiya edən silisium karbid substratında bir qallium nitridi epitaksial təbəqəni böyütməklə, silisium karbid əsaslı qallium nitridi epitaxial. vafli əldə edilir ki, bu da daha sonra HEMT kimi qalium nitridi radiotezlik cihazlarına çevrilə bilər.

2. Keçirici silisium karbid substratı: əsasən güc qurğularının istehsalında istifadə olunur. Ənənəvi silisium güc qurğusu istehsal prosesindən fərqli olaraq, silisium karbid güc qurğuları birbaşa silisium karbid substratında istehsal edilə bilməz. Silisium karbid epitaksial təbəqəsini keçirici substratda böyütmək və sonra epitaksial təbəqədə Schottky diodlarını, MOSFET-ləri, IGBT-ləri və digər güc cihazlarını istehsal etmək lazımdır.

Əsas proses aşağıdakı üç mərhələyə bölünür:

1. Xammal sintezi: Formula uyğun olaraq yüksək saflıqda silikon tozu + karbon tozunu qarışdırın, 2000°C-dən yuxarı yüksək temperatur şəraitində reaksiya kamerasında reaksiya verin və xüsusi kristal formalı və hissəcik ölçüsünə malik silisium karbid hissəciklərini sintez edin. Daha sonra əzmə, süzmə, təmizləmə və digər proseslər vasitəsilə tələblərə cavab verən yüksək təmizlikdə silisium karbid tozu xammal alınır.

2. Kristal artımı: Bu, silisium karbid substratlarının istehsalında ən əsas proses linkidir və silisium karbid substratlarının elektrik xüsusiyyətlərini müəyyən edir. Hazırda kristalların böyüməsinin əsas üsulları fiziki buxar daşınması (PVT), yüksək temperaturda kimyəvi buxarın çökməsi (HT-CVD) və maye faza epitaksisidir (LPE). Onların arasında PVT bu mərhələdə SiC substratlarının kommersiya inkişafı üçün əsas metoddur, ən yüksək texniki yetkinlik və ən geniş mühəndislik tətbiqi ilə.

3. Kristal emalı: Külçə emalı, kristal çubuğun kəsilməsi, üyüdülməsi, cilalanması, təmizlənməsi və digər bağlantılar vasitəsilə silisium karbid kristal çubuq bir substrata emal edilir.