8 hüvelykes P-típusú SIC ostya

A Semicorex 8 hüvelykes P-típusú SIC ostyák áttörést jelentenek széles sávú félvezető technológiában, amely kiváló teljesítményt kínál nagy teljesítményű, nagyfrekvenciás és magas hőmérsékletű alkalmazások számára. A legmodernebb kristálynövekedéssel és a ostoba folyamatokkal gyártják. A különféle félvezető eszközök funkcióinak megvalósítása érdekében a félvezető anyagok vezetőképességét pontosan ellenőrizni kell. A P-típusú dopping az egyik fontos eszköz a SIC vezetőképességének megváltoztatásához. A szennyeződéses elektronokkal (általában alumínium) a SIC rácsba történő szennyeződéses atomok bevezetése pozitív töltésű "lyukakat" képez. Ezek a lyukak hordozóként részt vehetnek a vezetőképességben, így a SIC anyag P-típusú vezetőképességet mutat. A P-típusú dopping elengedhetetlen különféle félvezető eszközök, például MOSFET-ek, diódák és bipoláris csomópont tranzisztorok gyártásához, amelyek mindegyike a P-N csomópontokra támaszkodik, hogy elérjék saját funkcióikat. Az alumínium (AL) egy általánosan használt p-típusú adalékanyag SIC-ben. A bórhoz képest az alumínium általában jobban alkalmas erősen adalékolt, alacsony ellenállású SIC rétegek előállítására. Ennek oka az, hogy az alumíniumnak sekélyebb akceptor energiaszintje van, és nagyobb valószínűséggel foglalja el a szilíciumatomok helyzetét a SIC rácsban, ezáltal nagyobb dopping hatékonyságot érve el. A P-típusú dopping SIC ostyák fő módszere az ionimplantáció, amely általában 1500 ° C feletti magas hőmérsékleten izzítást igényel a beültetett alumínium atomok aktiválásához, lehetővé téve számukra, hogy belépjenek a SIC rács cseréjébe és az elektromos szerepükbe lépjenek. A SIC-ben az adalékanyagok alacsony diffúziós sebessége miatt az ionimplantációs technológia pontosan szabályozhatja a beültetés mélységét és a szennyeződések koncentrációját, ami elengedhetetlen a nagy teljesítményű eszközök gyártásához.

Az adalékanyagok megválasztása és a dopping eljárás (például az ionimplantáció utáni magas hőmérsékletű lágyítás) kulcsfontosságú tényezők, amelyek befolyásolják a SIC eszközök elektromos tulajdonságait. Az ionizációs energia és az adalékanyag oldhatósága közvetlenül meghatározza a szabad hordozók számát. A beültetés és az izzítási folyamatok befolyásolják az adalékanyag -atomok hatékony kötődését és elektromos aktiválását a rácsban. Ezek a tényezők végül meghatározzák az eszköz feszültség -toleranciáját, áram -hordozóképességét és váltási jellemzőit. Általában magas hőmérsékletű lágyításra van szükség az adalékanyagok elektromos aktiválásához a SIC-ben, ami fontos gyártási lépés. Az ilyen magas lágyító hőmérsékletek nagy igényeket mutatnak a berendezésekre és a folyamatvezérlésre, amelyeket pontosan ellenőrizni kell, hogy elkerüljék az anyag hibáinak bevezetését vagy az anyag minőségének csökkentését. A gyártóknak optimalizálniuk kell az izzítási folyamatot, hogy biztosítsák az adalékanyagok megfelelő aktiválását, miközben minimalizálják az ostya integritására gyakorolt ​​káros hatásokat.

A folyékony fázisú módszerrel előállított kiváló minőségű, alacsony ellenállású P-típusú szilícium-karbid szubsztrát nagymértékben felgyorsítja a nagy teljesítményű SIC-IGBT kifejlesztését, és megvalósítja a csúcskategóriás ultra-magas feszültségű eszközök lokalizációját. A folyadékfázisú módszernek az az előnye, hogy növekszik a kiváló minőségű kristályok. A kristálynövekedés alapelve meghatározza, hogy az ultra-magas minőségű szilícium-karbid kristályok termeszthetők, és szilícium-karbid kristályokat kaptak, alacsony átmeneti és nulla egymásra rakási hibákkal. A folyékony fázisú módszerrel előállított P-típusú, 4 fokos off-nadrágos szilícium-karbid-szubsztrát ellenállása kevesebb, mint 200 mΩ · cm, egyenletes sík ellenállás-eloszlás és jó kristályosság.

A P-típusú szilícium-karbid szubsztrátokat általában energiakészülékek, például szigetelt kapu bipoláris tranzisztorok (IGBT) készítésére használják.

IGBT = MOSFET + BJT, amely egy kapcsoló, amely be- vagy kikapcsol. MOSFET = IGFET (fém -oxid félvezető mező effektus tranzisztor vagy szigetelt kapu mező -effektus tranzisztor). A BJT (bipoláris csomópont tranzisztor, más néven Triode), a bipoláris azt jelenti, hogy munka során kétféle hordozó, elektron és lyuk vesz részt a vezetőképességben, általában PN -csomópont vesz részt a vezetőképességben.

A folyékony fázisú módszer értékes módszer a P-típusú SIC szubsztrátok előállításához, szabályozott dopping és magas kristályminőséggel. Miközben kihívásokkal szembesül, előnyei lehetővé teszik a nagy teljesítményű elektronika speciális alkalmazásaihoz. Az alumínium adalékanyagként történő használata a leggyakoribb módja a P típusú SIC létrehozásának.

A nagyobb hatékonyság, a nagyobb teljesítmény sűrűség és a nagyobb megbízhatóság a teljesítmény -elektronikában (az elektromos járművek, a megújuló energiaforrások, az ipari motoros hajtások, a tápegységek stb.) Szükség van olyan SIC eszközökre, amelyek közelebb működnek az anyag elméleti határaihoz. A szubsztrátból származó hibák jelentős korlátozó tényező. A P-típusú SIC történelmileg hibát mutat, mint az N-típusú, ha a hagyományos PVT-vel termesztik. Ezért a magas színvonalú, alacsony szintű P-típusú SIC szubsztrátok, amelyeket olyan módszerek, mint például az LPM, lehetővé tesznek, kritikus elősegítői a fejlett SIC tápegység, különösen a MOSFET és a diódák következő generációjának.