CVD SIC -блок для зростання кристалів SIC

SIC-це широкий напівпровідник з великими властивостями, з великим попитом на високу напругу, високої потужності та високочастотних застосувань, особливо у силових напівпровідниках. Кристали SIC вирощують за допомогою методу ПВТ зі швидкістю росту від 0,3 до 0,8 мм/год для контролю кристалічності. Швидке зростання SIC є складним завданням через проблеми якості, такі як включення вуглецю, деградація чистоти, полікристалічний ріст, формування граничних зернових та дефекти, такі як дислокації та пористість, обмежуючи продуктивність субстратів SIC.

Традиційна сировина з карбіду кремнію отримується шляхом реагування кремнію та графіту з високою чистотою, які мають високу вартість, низьку чистоту та невеликі розміри. Vitek Semiconductor використовує технологію плюхового шару та хімічне осадження пари для отримання CVD SIC -блоку за допомогою метилтріхлоросилану. Основним побічним продуктом є лише соляна кислота, яка має низьке забруднення навколишнього середовища.

Vetek Semiconductor використовує блок CVD SIC дляЗростання кристалів SIC. Карбід ультрасвисокої чистоти кремнію (SIC), що виробляється за допомогою хімічного осадження пари (ССЗ), може використовуватися як вихідний матеріал для вирощування кристалів SIC за допомогою фізичного транспорту пари (ПВТ). 

Vetek Semiconductor спеціалізується на SIC з великою частинкою для ПВТ, яка має більш високу щільність порівняно з матеріалом з невеликими частинками, утвореним спонтанним згорянням газів, що містять СІ та С. На відміну від твердофазного спікання або реакції Si і C, PVT не потребує спеціальної печі, що спікає, або трудомістким етапом спікання в печі.

Ветек напівпровідник успішно продемонстрував метод ПВТ для швидкого росту кристалів SIC в умовах градієнта з високою температурою, використовуючи подрібнені блоки ССЗ-SIC для росту кристалів SIC. Вирослий сировина все ще підтримує свій прототип, зменшуючи перекристалізацію, зменшуючи графітизацію сировини, зменшуючи дефекти обгортання вуглецю та покращуючи якість кристалів.

Порівняння нового та старого матеріалу:

Сировина та механізми реакції

Традиційний метод порошку тонера/кремнезему: Використовуючи порошок кремнезему високої чистоти + тонер як сировину, кристал SIC синтезується при високій температурі вище 2000 ℃ методом фізичного перенесення пари (PVT), який має високе споживання енергії та прості у введенні домішок.

Частинки CVD: попередник парової фази (наприклад, силан, метилсилан тощо) використовується для отримання частинок SIC високої чистоти за допомогою хімічного осадження пари (ССЗ) при відносно низькій температурі (800-1100 ℃), а реакція є більш керованою та меншою мірою.

Удосконалення структурних показників:

Метод ССЗ може точно регулювати розмір зерна SIC (до 2 нм), утворюючи інтеркальовану нанопровідну структуру/трубку, що значно покращує щільність та механічні властивості матеріалу.

Оптимізація продуктивності проти розширення: завдяки пористих конструкції зберігання кремнію вуглецю, розширення частинок кремнію обмежується мікропорами, а термін експлуатації циклу більш ніж у 10 разів більший, ніж у традиційних матеріалів на основі кремнію.

Розширення сценарію застосування:

Нове енергетичне поле: Замініть традиційний негативний електрод вуглецю в кремнію, перша ефективність збільшується до 90% (традиційний негативний кисневий електрод кремнію становить лише 75%), підтримуйте швидкий заряд 4C для задоволення потреб акумуляторів живлення.

Напівпровідникове поле: вирощуйте 8 дюймів і вище великої пластини SIC, товщина кристалів до 100 мм (традиційний метод ПВТ лише 30 мм), вихід збільшився на 40%.

CVD SIC плівкова структура:

Основні фізичні властивості покриття CVD SIC: