Szilícium-karbid hordozó

A folyamataszilícium-karbid hordozóbonyolult és nehezen gyártható.SiC hordozóaz iparági lánc fő értékét foglalja el, 47%-ot tesz ki. A termelési kapacitás bővítésével és a hozam javulásával a jövőben várhatóan 30%-ra csökken.

Az elektrokémiai tulajdonságok szempontjábólszilícium-karbid hordozóAz anyagok vezetőképes hordozókra (ellenállási tartomány 15–30 mΩ·cm) és félszigetelő hordozókra (105Ω·cm-nél nagyobb ellenállás) oszthatók. Ezt a kétféle hordozót különálló eszközök, például tápegységek és rádiófrekvenciás eszközök gyártására használják epitaxiális növekedés után. Közöttük:

1. Félig szigetelő szilícium-karbid szubsztrát: főleg gallium-nitrid rádiófrekvenciás eszközök, optoelektronikai eszközök stb. gyártására használják. Félszigetelő szilícium-karbid hordozóra gallium-nitrid epitaxiális réteg növesztésével szilícium-karbid alapú gallium-nitrid epitaxiális ostyát kapnak, amelyből tovább lehet készíteni gallium-nitrid rádiófrekvenciás eszközöket, például HEMT-t.

2. Vezetőképes szilícium-karbid szubsztrát: főként erősáramú eszközök gyártásához használják. A hagyományos szilícium-erőforrás-gyártási eljárástól eltérően a szilícium-karbid erőgépeket nem lehet közvetlenül szilícium-karbid hordozóra gyártani. Szilícium-karbid epitaxiális réteget kell növeszteni egy vezetőképes hordozón, hogy szilícium-karbid epitaxiális lapkát kapjunk, majd Schottky-diódákat, MOSFET-eket, IGBT-ket és egyéb tápegységeket kell gyártani az epitaxiális rétegen.

A fő folyamat a következő három lépésre oszlik:

1. Nyersanyag szintézis: Keverje össze a nagy tisztaságú szilíciumport + szénport a képlet szerint, reagáljon a reakciókamrában 2000 °C feletti magas hőmérsékleti körülmények között, és specifikus kristályformájú és részecskeméretű szilícium-karbid részecskéket szintetizáljon. Majd zúzás, szitálás, tisztítás és egyéb eljárások révén a követelményeknek megfelelő, nagy tisztaságú szilícium-karbid por alapanyagokat kapnak.

2. Kristálynövekedés: Ez a szilícium-karbid szubsztrátumok gyártásában a legfontosabb folyamatelem, és meghatározza a szilícium-karbid hordozók elektromos tulajdonságait. Jelenleg a kristálynövekedés fő módszerei a fizikai gőzszállítás (PVT), a magas hőmérsékletű kémiai gőzleválasztás (HT-CVD) és a folyadékfázisú epitaxia (LPE). Közülük a PVT a szilícium-karbid szubsztrátok kereskedelmi termesztésének főáramú módszere ebben a szakaszban, a legmagasabb műszaki érettséggel és a legszélesebb körű műszaki alkalmazással.

3. Kristályfeldolgozás: A tuskófeldolgozás, a kristályrúd-vágás, a csiszolás, a polírozás, a tisztítás és egyéb kapcsolatok révén a szilícium-karbid kristályrudat szubsztrátummá dolgozzák fel.