8-tums P-typ Sic Wafers

SEMICOREX 8-tums SIC-skivor av P-typ representerar ett genombrott i bred bandgap-halvledarteknologi, som erbjuder överlägsen prestanda för högeffekt, högfrekventa och högtemperaturapplikationer. Tillverkad med modernaste kristalltillväxt och skivprocesser. För att inse funktionerna hos olika halvledaranordningar måste ledningsförmågan hos halvledarmaterial kontrolleras exakt. P-typ doping är ett av de viktiga sätten att ändra SIC: s konduktivitet. Införandet av föroreningsatomer med ett litet antal valenselektroner (vanligtvis aluminium) i SiC -gitteret kommer att bilda positivt laddade "hål". Dessa hål kan delta i ledning som bärare, vilket gör att SIC-materialet uppvisar konduktivitet av P-typ. Doping av P-typ är avgörande för tillverkningen av en mängd olika halvledaranordningar, såsom MOSFETS, dioder och bipolära korsningstransistorer, som alla förlitar sig på P-N-korsningar för att uppnå sina specifika funktioner. Aluminium (AL) är en vanligt använt dopant av P-typ i SIC. Jämfört med bor är aluminium i allmänhet mer lämpad för att erhålla kraftigt dopade, lågresistens SIC-skikt. Detta beror på att aluminium har en grundare acceptorenerginivå och är mer benägna att ockupera positionen för kiselatomer i SIC -gitteret och därmed uppnå högre dopingeffektivitet. Den huvudsakliga metoden för doping av P-typ är jonimplantation, som vanligtvis kräver glödgning vid höga temperaturer över 1500 ° C för att aktivera de implanterade aluminiumatomerna, vilket gör att de kan komma in i SIC: s utbyte och spela sin elektriska roll. På grund av den låga diffusionshastigheten för dopmedel i SIC kan jonimplantationsteknologi noggrant kontrollera implantationsdjupet och koncentrationen av föroreningar, vilket är avgörande för att tillverka högpresterande enheter.

Valet av dopmedel och dopningsprocessen (såsom högtemperatur glödgning efter jonimplantation) är viktiga faktorer som påverkar de elektriska egenskaperna hos SIC-enheter. Dopantens joniseringsenergi och löslighet bestämmer direkt antalet fria bärare. Implantations- och glödgningsprocesserna påverkar effektiv bindning och elektrisk aktivering av dopantatomerna i gitteret. Dessa faktorer bestämmer i slutändan spänningstoleransen, strömbärande kapacitet och växlingsegenskaper för enheten. Högtemperatur glödgning krävs vanligtvis för att uppnå elektrisk aktivering av dopanter i SIC, vilket är ett viktigt tillverkningssteg. Sådana höga glödgningstemperaturer ställer höga krav på utrustning och processkontroll, som måste kontrolleras exakt för att undvika att införa defekter i materialet eller minska materialets kvalitet. Tillverkarna måste optimera glödgningsprocessen för att säkerställa tillräcklig aktivering av dopmedel samtidigt som de minimerar negativa effekter på skivintegritet.

Det högkvalitativa, lågresistens P-typ kiselkarbidsubstratet som produceras med vätskefasmetoden kommer att påskynda utvecklingen av högpresterande SIC-IGBT och inse lokaliseringen av avancerad ultrahög spänningskraftsenheter. Vätskefasmetoden har fördelen att växa högkvalitativa kristaller. Kristalltillväxtprincipen bestämmer att kiselkarbidkristaller med extremt hög kvalitet kan odlas, och kiselkarbidkristaller med låga genomgångar och noll staplingsfel har erhållits. P-typen 4-graders off-vinkel kiselkarbid-substrat framställt med vätskefasmetoden har en resistivitet på mindre än 200mΩ · cm, en enhetlig distribution av resistivitet och god kristallinitet.

P-typ kiselkarbidunderlag används vanligtvis för att tillverka kraftanordningar, såsom isolerade grindbipolära transistorer (IGBT).

Igbt = mosfet + bjt, som är en switch som antingen är på eller av. MOSFET = IGFET (metalloxid halvledarfälteffekt transistor eller isolerad grindfälteffekt transistor). BJT (Bipolar Junction Transistor, även känd som triode), bipolär innebär att vid arbetet, två typer av bärare, elektroner och hål, deltar i ledningsprocessen, i allmänhet deltar en PN -korsning i ledningen.

Vätskefasmetod är en värdefull teknik för att producera SIC-underlag av p-typ med kontrollerad doping och hög kristallkvalitet. Medan den står inför utmaningar, gör dess fördelar det lämpligt för specifika applikationer inom högeffekt elektronik. Användningen av aluminium som en dopant är det vanligaste sättet att skapa P -typ SIC.

Push för högre effektivitet, högre effektdensitet och större tillförlitlighet inom kraftelektronik (för elfordon, inverterare för förnybar energi, industriella motoriska enheter, kraftförsörjning etc.) kräver SIC -enheter som fungerar närmare materialets teoretiska gränser. Defekter som härstammar från underlaget är en viktig begränsande faktor. P-typ SIC har historiskt sett varit mer av defekt än n-typ när den odlas av traditionell PVT. Därför är högkvalitativa SIC-substrat med låg defekt P-typ, möjliggjorda med metoder som LPM, kritiska möjliggörare för nästa generation avancerade SIC-kraftanordningar, särskilt MOSFET: er och dioder.