8-tommer P-type sic wafers

Semicorex 8-tommer P-type sic-skiver repræsenterer et gennembrud i bredt båndgap-halvlederteknologi, der tilbyder overlegen ydelse til højeffekt, højfrekvente og høje temperaturapplikationer. Fremstillet med avancerede krystalvækst og skiveringsprocesser. For at realisere funktionerne på forskellige halvlederenheder skal ledningsevnen af ​​halvledermaterialer kontrolleres nøjagtigt. P-type doping er et af de vigtige midler til at ændre ledningsevnen for SIC. Indførelsen af ​​urenhedatomer med et lille antal valenselektroner (normalt aluminium) i SIC -gitteret vil danne positivt "huller". Disse huller kan deltage i ledning som bærere, hvilket gør SIC-materialet til at udvise P-type ledningsevne. Doping af P-type er vigtig for fremstilling af en række halvlederindretninger, såsom MOSFET'er, dioder og bipolære forbindelsestransistorer, som alle er afhængige af P-N-kryds for at opnå deres specifikke funktioner. Aluminium (AL) er et almindeligt anvendt p-type dopingmiddel i SIC. Sammenlignet med bor er aluminium generelt mere velegnet til at opnå stærkt dopet SIC-lag med lav modstand. Dette skyldes, at aluminium har et lavere acceptorenerginiveau og er mere tilbøjelig til at besætte placeringen af ​​siliciumatomer i SIC -gitteret og derved opnå højere dopingeffektivitet. Den vigtigste metode til P-type doping SIC-skiver er ionimplantation, som normalt kræver annealing ved høje temperaturer over 1500 ° C for at aktivere de implanterede aluminiumatomer, hvilket giver dem mulighed for at komme ind i SIC-gitterets udskiftningsposition og spille deres elektriske rolle. På grund af den lave diffusionshastighed af dopingmidler i SIC, kan ionimplantationsteknologi nøjagtigt kontrollere implantationsdybden og koncentrationen af ​​urenheder, hvilket er afgørende for fremstilling af højtydende enheder.

Valget af dopingmidler og dopingprocessen (såsom høje temperaturudglødning efter ionimplantation) er nøglefaktorer, der påvirker de elektriske egenskaber ved SIC-enheder. Ioniseringsenergien og opløseligheden af ​​dopingmidlet bestemmer direkte antallet af frie bærere. Implantations- og udglødningsprocesserne påvirker den effektive binding og elektriske aktivering af dopingmiddelatomerne i gitteret. Disse faktorer bestemmer i sidste ende spændingstolerancen, strømkapaciteten og skiftegenskaberne på enheden. Annealing med høj temperatur er normalt påkrævet for at opnå elektrisk aktivering af dopingmidler i SIC, hvilket er et vigtigt produktionstrin. Sådanne høje udglødningstemperaturer stiller høje krav til udstyr og processtyring, som skal kontrolleres nøjagtigt for at undgå at indføre defekter i materialet eller reducere materialets kvalitet. Producenterne er nødt til at optimere udglødningsprocessen for at sikre tilstrækkelig aktivering af dopingmidler, samtidig med at de minimerer bivirkninger på wafer -integritet.

Den høje kvalitet, lav-resistens P-type siliciumcarbidunderlag produceret ved flydende fase-metoden vil i høj grad fremskynde udviklingen af ​​højtydende SIC-Igbt og realisere lokaliseringen af ​​avanceret ultrahøj spændingseffektanordninger. Den flydende fase-metode har fordelen ved dyrkning af krystaller af høj kvalitet. Princippet om krystalvækst bestemmer, at siliciumcarbidkrystaller med ultrahøj kvalitet kan dyrkes, og siliciumcarbidkrystaller med lave gennemgangsopgaver og nulstablingsfejl er opnået. P-typen 4-graders off-vinkel-siliciumcarbidsubstrat fremstillet ved flydende fase-metoden har en resistivitet på mindre end 200 mΩ · cm, en ensartet forskydningsfordeling i planet og god krystallinitet.

P-type siliciumcarbidunderlag bruges generelt til at fremstille effektanordninger, såsom isolerede gate bipolære transistorer (IGBT).

IGBT = MOSFET + BJT, som er en switch, der enten er tændt eller slukket. MOSFET = IGFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor eller Isoleret Gate Field Effect Transistor). BJT (Bipolar Junction Transistor, også kendt som Triode), bipolar betyder, at når man arbejder, deltager to typer bærere, elektroner og huller, i ledningsprocessen, generelt et PN -kryds deltager i ledningen.

Flydende fasemetode er en værdifuld teknik til fremstilling af SIC-underlag af P-type med kontrolleret doping og høj krystalkvalitet. Mens det står over for udfordringer, gør dens fordele det velegnet til specifikke applikationer inden for højeffekt elektronik. Brugen af ​​aluminium som dopingmiddel er den mest almindelige måde at skabe P -typen SIC på.

Push for højere effektivitet, højere effekttæthed og større pålidelighed i effektelektronik (for elektriske køretøjer, invertere med vedvarende energi, industrielle motordrev, strømforsyninger osv.) Nødvendigt SIC -enheder, der fungerer tættere på materialets teoretiske grænser. Defekter, der stammer fra underlaget, er en vigtig begrænsende faktor. P-type SIC har historisk set været mere defekt udsat end N-type, når den dyrkes af traditionel PVT. Derfor er SIC-underlag af høj kvalitet, lav defekt P-type SIC, aktiveret ved metoder som LPM, kritiske aktiveringsmidler til den næste generation af avancerede SIC-strømenheder, især MOSFETs og dioder.