Kontrola dopingu w sublimacyjnym wzroście SiC

Węglik krzemu (SiC)odgrywa ważną rolę w produkcji energoelektroniki i urządzeń wysokiej częstotliwości ze względu na doskonałe właściwości elektryczne i termiczne. Jakość i poziom dopinguKryształy SiCbezpośrednio wpływają na wydajność urządzenia, dlatego precyzyjna kontrola domieszkowania jest jedną z kluczowych technologii w procesie wzrostu SiC.

1. Wpływ domieszkowania zanieczyszczeń

Przy wzroście sublimacyjnym SiC korzystnymi domieszkami do wlewków typu n i p są odpowiednio azot (N) i aluminium (Al). Jednakże czystość i stężenie domieszkowania tła wlewków SiC mają znaczący wpływ na wydajność urządzenia. Czystość surowców SiC ielementy grafitoweokreśla rodzaj i ilość atomów zanieczyszczeń wwlewek. Zanieczyszczenia te obejmują tytan (Ti), wanad (V), chrom (Cr), żelazo (Fe), kobalt (Co), nikiel (Ni)) i siarkę (S). Obecność tych zanieczyszczeń metalicznych może spowodować, że stężenie zanieczyszczeń we wlewku będzie od 2 do 100 razy niższe niż w źródle, co będzie miało wpływ na właściwości elektryczne urządzenia.

2. Efekt polarny i kontrola stężenia dopingu

Efekty polarne we wzroście kryształów SiC mają znaczący wpływ na stężenie domieszki. WWlewki SiChodowanych na płaszczyźnie kryształu (0001), stężenie domieszkowania azotem jest znacznie wyższe niż w przypadku upraw na płaszczyźnie kryształu (0001), podczas gdy domieszkowanie aluminium wykazuje odwrotną tendencję. Efekt ten wynika z dynamiki powierzchni i jest niezależny od składu fazy gazowej. Atom azotu jest związany z trzema niższymi atomami krzemu na płaszczyźnie kryształu (0001), ale może być związany tylko z jednym atomem krzemu na płaszczyźnie kryształu (0001), co skutkuje znacznie niższą szybkością desorpcji azotu na krysztale (0001) samolot. (0001) kryształowa twarz.

3. Zależność stężenia domieszki od stosunku C/Si

Na domieszkę zanieczyszczeń wpływa również stosunek C/Si, a ten efekt konkurencji w zakresie zajmowania przestrzeni obserwuje się również we wzroście SiC metodą CVD. W przypadku standardowego wzrostu sublimacyjnego niezależna kontrola stosunku C/Si jest trudna. Zmiany temperatury wzrostu będą miały wpływ na efektywny stosunek C/Si, a tym samym na stężenie domieszki. Na przykład domieszkowanie azotem na ogół zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury wzrostu, podczas gdy domieszkowanie aluminium wzrasta wraz ze wzrostem temperatury wzrostu.

4. Kolor jako wskaźnik poziomu dopingu

Kolor kryształów SiC staje się ciemniejszy wraz ze wzrostem stężenia domieszki, więc kolor i głębia koloru stają się dobrymi wskaźnikami rodzaju i stężenia domieszki. Wysokiej czystości 4H-SiC i 6H-SiC są bezbarwne i przezroczyste, natomiast domieszkowanie typu n lub p powoduje absorpcję nośnika w zakresie światła widzialnego, nadając kryształowi wyjątkową barwę. Na przykład 4H-SiC typu n absorbuje przy 460 nm (światło niebieskie), podczas gdy 6H-SiC typu n absorbuje przy 620 nm (światło czerwone).

5. Niejednorodność domieszkowania promieniowego

W centralnym obszarze płytki SiC(0001) stężenie domieszkowania jest zazwyczaj wyższe, co objawia się ciemniejszym kolorem, ze względu na zwiększone domieszkowanie zanieczyszczeń podczas wzrostu fasetek. Podczas procesu wzrostu wlewka następuje szybki wzrost spiralny na ściance 0001, ale szybkość wzrostu wzdłuż kierunku kryształu <0001> jest niska, co skutkuje zwiększonym domieszkowaniem zanieczyszczeń w obszarze ścianki 0001. Dlatego stężenie domieszki w obszarze centralnym płytki jest od 20% do 50% wyższe niż w obszarze peryferyjnym, co wskazuje na problem nierównomierności domieszkowania promieniowego wPłytki SiC (0001)..

Semicorex oferuje wysoką jakośćPodłoża SiC. Jeśli masz jakiekolwiek pytania lub potrzebujesz dodatkowych szczegółów, nie wahaj się z nami skontaktować.

Numer telefonu kontaktowego +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com