8-palcové doštičky SIC typu p

Semicorex 8-palcové putovanie SIC typu P predstavujú prielom v širokej technológii polovodičov BandGAP, ktoré ponúkajú vynikajúci výkon pre vysokofrekvenčné, vysokofrekvenčné a vysokoteplotné aplikácie. Vyrábané s najmodernejším procesom rastu kryštálov a oblátkov. Na dosiahnutie funkcií rôznych polovodičových zariadení je potrebné presne kontrolovať vodivosť polovodičových materiálov. Doping typu p je jedným z dôležitých prostriedkov na zmenu vodivosti SIC. Zavedenie atómov nečistoty s malým počtom valenčných elektrónov (zvyčajne hliníka) do mriežky SIC bude tvoriť pozitívne nabité „otvory“. Tieto diery sa môžu podieľať na vodivosti ako nosiče, takže materiál SIC vykazuje vodivosť typu P. Doping typu p je nevyhnutný pre výrobu rôznych polovodičových zariadení, ako sú MOSFETS, Diódy a bipolárne križovatky, ktoré sa všetky spoliehajú na križovatky P-N, aby sa dosiahli svoje špecifické funkcie. Hliník (AL) je bežne používaný dopant typu p v SIC. V porovnaní s bórom je hliník vo všeobecnosti vhodnejší na získanie silne dopovaných SIC vrstiev s nízkym odporom. Je to preto, že hliník má plytšiu úroveň energetiky akceptorov a je pravdepodobnejšie, že zaberá polohu atómov kremíka v mriežke SIC, čím sa dosahuje vyššia účinnosť dopingu. Hlavnou metódou pre dopingové doštičky SIC typu p je implantácia iónov, ktorá zvyčajne vyžaduje žíhanie pri vysokých teplotách nad 1500 ° C na aktiváciu implantovaných atómov hliníka, čo im umožňuje vstúpiť do náhradnej polohy mriežky SIC a hrať ich elektrickú úlohu. V dôsledku nízkej rýchlosti difúzie dopantov v SIC môže iónová implantačná technológia presne kontrolovať hĺbku implantácie a koncentráciu nečistôt, čo je rozhodujúce pre výrobu vysokovýkonných zariadení.

Výber dopantov a proces dopingu (ako napríklad vysokoteplotné žíhanie po implantácii iónov) sú kľúčové faktory ovplyvňujúce elektrické vlastnosti zariadení SIC. Ionizačná energia a rozpustnosť dopantu priamo určujú počet voľných nosičov. Procesy implantácie a žíhania ovplyvňujú účinnú väzbu a elektrickú aktiváciu dopantných atómov v mriežke. Tieto faktory v konečnom dôsledku určujú toleranciu napätia, nosnosť prúdu a charakteristiky prepínania zariadenia. Na dosiahnutie elektrickej aktivácie dopantov v SIC sa zvyčajne vyžaduje žíhanie vysokej teploty, čo je dôležitý výrobný krok. Takéto vysoké teploty žíhania kladú vysoké požiadavky na vybavenie a riadenie procesov, ktoré je potrebné presne kontrolovať, aby sa zabránilo zavedeniu defektov do materiálu alebo zníženiu kvality materiálu. Výrobcovia musia optimalizovať proces žíhania, aby sa zabezpečila dostatočná aktivácia dopantov a zároveň minimalizovala nepriaznivé účinky na integritu doštičiek.

Vysoko kvalitný, substrát karbidu kremíkového karbidu s nízkym odporom Produkovaným metódou kvapalnej fázy výrazne urýchli vývoj vysoko výkonných SIC-IGBT a realizuje lokalizáciu špičkových zariadení na napätie s vysokým napätím. Metóda kvapalnej fázy má výhodu rastúceho vysoko kvalitných kryštálov. Princíp rastu kryštálov určuje, že kryštály karbidu kremíkových karbidov s vysokou kvalitou sa môžu pestovať a získali sa kryštály karbidu kremíka s nízkymi priechodmi a poruchami nulového stohovania. 4-stupňový karbidový substrát kremíka s kremíkom pripraveným pomocou metódy kvapalnej fázy má rezistenciu menší ako 200 mΩ · cm, a dobrú kryštalinitu.

Substráty karbidu kremíka P-typu sa všeobecne používajú na výrobu energetických zariadení, ako sú izolované bipolárne tranzistory brány (IGBT).

Igbt = MOSFET + BJT, čo je spínač, ktorý je zapnutý alebo vypnutý. MOSFET = IGFET (Tranzistor poľa polovodiča kovového oxidu alebo tranzistor izolovaného poľa GATE). BJT (bipolárny križovatka, známy tiež ako triode), bipolárny znamená, že pri práci sa na procese vedenia zúčastňujú dva typy nosičov, elektrónov a diery, ktoré sa podieľajú na procese vodivosti.

Metóda kvapalinovej fázy je hodnotná technika na výrobu scstrátov SIC typu p s kontrolovaným dopingom a vysokou kvalitou kryštálov. Aj keď čelí výzvam, jeho výhody sú vhodné pre konkrétne aplikácie vo vysoko výkonnej elektronike. Použitie hliníka ako dopantu je najbežnejším spôsobom vytvorenia typu P.

Tlačenie na vyššiu účinnosť, vyššiu hustotu energie a väčšiu spoľahlivosť elektroniky (pre elektrické vozidlá, invertory obnoviteľnej energie, priemyselné motorové jednotky, zdroje energie atď.) Vyžaduje SIC zariadenia, ktoré fungujú bližšie k teoretickým limitom materiálu. Defekty pochádzajúce zo substrátu sú hlavným obmedzujúcim faktorom. Pri pestovaní tradičným PVT bol historicky náchylnejší ako N-type typu p. Preto vysoko kvalitné, nízko-defektné substráty SIC typu p, povolené metódami ako LPM, sú kritickými aktivátormi pre ďalšiu generáciu pokročilých zariadení SIC Power, najmä MOSFET a diódy.