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四川led碳化硅襯底

來源: 發布時間:2021-08-07

PVT法和HTCVD法生長碳化硅晶體原理圖。兩者都可以用于生長4H-SiC碳化硅晶片,HTCVD更像是PVT的“加強版”。PVT法的優勢在于相對簡單易控制,市場占有率高,生長n型導電晶片很成熟。其劣勢是p型導電和高阻半絕緣型晶片生長成本高,不能生長高質量的高純半絕緣晶片。HTCVD法的優勢是可以生長導電型(n、p)和高純半絕緣晶片,可以控制摻雜濃度,使晶片中載流子濃度在3×1013~5×1019/cm3之間可調。其劣勢是技術門檻高,市場占有率低。SiC作為第三代半導體材料的杰出**由于其特有的物理化學特性成為制作高頻、大功率、高溫器件的理想材料。四川led碳化硅襯底

隨著全球電子信息及太陽能光伏產業對硅晶片需求量的快速增長,硅晶片線切割用碳化硅微粉的需求量也正在迅速增加。

 以碳化硅(SiC)及GaN為**的寬禁帶材料,是繼Si和GaAs之后的第三代半導體。與Si及GaAs相比,SiC具有寬禁帶、高熱導率、高擊穿場強、高飽和電子漂移速率、化學性能穩定等優點。所以,SiC特別適合于制造高溫、高頻、高功率、抗輻射、抗腐蝕的電子器件。此外,六方SiC與GaN晶格和熱膨脹相匹配,也是制造高亮度GaN發光和激光二極管的理想襯底材料。SiC晶體目前主要應用于光電器件如藍綠光發光二極管以及紫外光激光二極管和功率器件包括大功率肖托基二極管,MES晶體管微波器件等。


四川led碳化硅襯底碳化硅由于其獨特的物理及電子特性,在一些應用上成為短波長光電元件,高溫,抗幅射以及高頻大功率元件。

在半導體行業的發展進程中,人們通常把Si和Ge元素半導體稱為***代電子材料,把GaAs、InP、InAs等化合物半導體稱為第二代半導體材料,而把Ⅲ族氮化物(主要包括GaN、相關化合物InN、AIN及其合金)、SiC、InSe、金剛石等寬帶隙的化合物半導體稱為第三代半導體材料。

碳化硅晶體(sic)結構具有同質多型的特點,其基本結構是Si-C四面體結構。它是由四個Si原子形成的四面體包圍一個碳原子組成,按相同的方式一個Si原子也被四個碳原子的四面體包圍,屬于密堆積結構。

SiC 有多種同質多型體,不同的同質多型體有不同的應用范圍。典型的有3C-SiC、4H-SiC 和 6H-SiC,它們各有不同的應用范圍。其中,3C-SiC 是***具有閃鋅礦結構的同質多型體,其電子遷移率比較高,再加上有高熱導率和高臨界擊穿電場,非常適合于制造高溫大功率的高速器件;6H-SiC 具有寬的帶隙,在高溫電子、光電子和抗輻射電子等方面有使用價值,使用6H-SiC 制造的高頻大功率器件,工作溫度高,功率密度有極大的提升;而 4H-SiC 具有比 6H-SiC 更寬的帶隙和較高的電子遷移率,是大功率器件材料的比較好選擇。  由于 SiC 器件在**和民用領域不可替代的地位,世界上很多國家對 SiC 半導體材料和器件的研究都很重視。美國的**寬禁帶半導體計劃、歐洲的ESCAPEE計劃和日本的國家硬電子計劃等,紛紛對 SiC 半導體材料晶體制備和外延及器件投入巨資進行研究。現在,SiC材料正在大舉進入功率半導體領域。

SiC單晶生長經歷了3個階段,即Acheson法、Lely法、改良Lely法。利用SiC高溫升華分解這一特性,可采用升華法即Lely法來生長SiC晶體。升華法是目前商業生產SiC單晶**常用的方法,它是把SiC粉料放在石墨坩堝和多孔石墨管之間,在惰性氣體(氬氣)環境溫度為2 500℃的條件下進行升華生長,可以生成片狀SiC晶體。由于Lely法為自發成核生長方法,不容易控制所生長SiC晶體的晶型,且得到的晶體尺寸很小,后來又出現了改良的Lely法。改良的Lely法也被稱為采用籽晶的升華法或物***相輸運法[10](簡稱PVT法)。PVT法的優點在于:采用SiC籽晶控制所生長晶體的晶型,克服了Lely法自發成核生長的缺點,可得到單一晶型的SiC單晶,且可生長較大尺寸的SiC單晶。與Si相比,SiC的禁帶寬度為其2-3倍,同時具有其4.4倍的熱導率,8倍的臨界擊穿電場。四川led碳化硅襯底

碳化硅(SIC)是半導體界公認的“一種未來的材料”。四川led碳化硅襯底

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