Süblimasyon SiC Büyümesinde Doping Kontrolü

Silisyum karbür (SiC)Mükemmel elektriksel ve termal özellikleri nedeniyle güç elektroniği ve yüksek frekanslı cihazların üretiminde önemli bir rol oynar. Kalitesi ve doping seviyesiSiC kristallericihazın performansını doğrudan etkilediğinden dopingin hassas kontrolü SiC büyüme sürecindeki temel teknolojilerden biridir.

1. Safsızlık katkılamanın etkisi

SiC'nin süblimasyon büyümesinde, n-tipi ve p-tipi külçe büyümesi için tercih edilen katkı maddeleri sırasıyla Azot (N) ve Alüminyum'dur (Al). Ancak SiC külçelerinin saflığı ve arka plan katkı konsantrasyonunun cihaz performansı üzerinde önemli bir etkisi vardır. SiC hammaddelerinin saflığı vegrafit bileşenlerisafsızlık atomlarının doğasını ve miktarını belirler.külçe. Bu safsızlıklar arasında Titanyum (Ti), Vanadyum (V), Krom (Cr), Ferrum (Fe), Kobalt (Co), Nikel (Ni)) ve Kükürt (S) bulunur. Bu metal yabancı maddelerin varlığı, külçedeki yabancı madde konsantrasyonunun kaynaktakinden 2 ila 100 kat daha düşük olmasına neden olabilir ve bu da cihazın elektriksel özelliklerini etkileyebilir.

2. Polar etki ve doping konsantrasyonu kontrolü

SiC kristal büyümesindeki polar etkiler doping konsantrasyonu üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. İçindeSiC külçeleri(0001) kristal düzleminde büyütüldüğünde nitrojen katkı konsantrasyonu (0001) kristal düzleminde büyütülen konsantrasyondan önemli ölçüde daha yüksektir, buna karşın alüminyum katkılama ters eğilimi gösterir. Bu etki yüzey dinamiğinden kaynaklanır ve gaz fazı bileşiminden bağımsızdır. Nitrojen atomu, (0001) kristal düzleminde üç alt silikon atomuna bağlanır, ancak (0001) kristal düzleminde yalnızca bir silikon atomuna bağlanabilir, bu da (0001) kristalinde çok daha düşük bir nitrojen desorpsiyon hızına neden olur. uçak. (0001) kristal yüz.

3. Katkı konsantrasyonu ile C/Si oranı arasındaki ilişki

Safsızlık katkılaması aynı zamanda C/Si oranından da etkilenir ve bu alan doldurma rekabeti etkisi, SiC'nin CVD büyümesinde de gözlenir. Standart süblimasyon büyümesinde C/Si oranını bağımsız olarak kontrol etmek zordur. Büyüme sıcaklığındaki değişiklikler etkin C/Si oranını ve dolayısıyla katkı konsantrasyonunu etkileyecektir. Örneğin, nitrojen katkılaması genellikle büyüme sıcaklığının artmasıyla azalırken, alüminyum katkılaması artan büyüme sıcaklığıyla birlikte artar.

4. Doping seviyesinin göstergesi olarak renk

SiC kristallerinin rengi, katkı konsantrasyonunun artmasıyla koyulaşır, dolayısıyla renk ve renk derinliği, katkı türü ve konsantrasyonunun iyi göstergeleri haline gelir. Yüksek saflıkta 4H-SiC ve 6H-SiC renksiz ve şeffaftır; n-tipi veya p-tipi katkılama ise görünür ışık aralığında taşıyıcı emilimine neden olarak kristale benzersiz bir renk verir. Örneğin, n-tipi 4H-SiC 460 nm'de (mavi ışık) emer, n-tipi 6H-SiC ise 620 nm'de (kırmızı ışık) emer.

5. Radyal doping homojensizliği

Bir SiC(0001) plakasının merkezi bölgesinde, katkı konsantrasyonu tipik olarak daha yüksektir ve faset büyümesi sırasında artan safsızlık katkısı nedeniyle daha koyu bir renk olarak kendini gösterir. Külçenin büyüme süreci sırasında, 0001 fasetinde hızlı spiral büyüme meydana gelir, ancak <0001> kristal yönü boyunca büyüme oranı düşüktür, bu da 0001 faset bölgesinde artan safsızlık katkısıyla sonuçlanır. Bu nedenle, levhanın merkez bölgesindeki katkılama konsantrasyonu, çevresel bölgedekinden %20 ila %50 daha yüksektir; bu da, plakadaki radyal katkılama düzensizliği sorununa işaret eder.SiC (0001) levhalar.

Semicorex yüksek kalite sunuyorSiC substratları. Herhangi bir sorunuz varsa veya ek ayrıntılara ihtiyacınız varsa, lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.

İletişim telefonu numarası +86-13567891907

E-posta: sales@semicorex.com