8-инчови P-тип SIC вафли

8-инчовите P-типични вафли Semicorex представляват пробив в широката технология за полупроводникови ленти, предлагащи превъзходни показатели за приложения с висока мощност, високочестотна и висока температура. Произведени с най-съвременни процеси на растеж на кристали и вафиниране. За да се реализират функциите на различни полупроводникови устройства, проводимостта на полупроводниковите материали трябва да бъде прецизно контролирана. Допингът от тип P е едно от важните средства за промяна на проводимостта на SIC. Въвеждането на атоми на примесите с малък брой валентни електрони (обикновено алуминий) в SIC решетката ще образува положително заредени „дупки“. Тези дупки могат да участват в проводимост като носители, което прави SIC материал да проявява проводимост от тип P. Допингът от P-тип е от съществено значение за производството на различни полупроводникови устройства, като MOSFET, диоди и биполярни кръстовни транзистори, всички от които разчитат на P-N кръстовища, за да постигнат специфичните си функции. Алуминият (Al) е често използван P-тип допант в SIC. В сравнение с бор, алуминият обикновено е по-подходящ за получаване на силно легирани, нискорезистентни SIC слоеве. Това е така, защото алуминият има по -плитки енергийно ниво на акцептора и е по -вероятно да заема позицията на силициевите атоми в SIC решетката, като по този начин постигне по -висока ефективност на допинг. Основният метод за P-тип допинг SIC вафли е йонната имплантация, която обикновено изисква отгряване при високи температури над 1500 ° C, за да активират имплантираните алуминиеви атоми, което им позволява да влязат в позицията на заместване на решетката SIC и да играят своята електрическа роля. Поради ниската скорост на дифузия на допаните в SIC технологията за йонна имплантация може точно да контролира дълбочината на имплантация и концентрацията на примесите, което е от решаващо значение за производството на високоефективни устройства.

Изборът на допанти и процеса на допинг (като отгряване с висока температура след йонна имплантация) са ключови фактори, влияещи върху електрическите свойства на SIC устройствата. Енергията на йонизацията и разтворимостта на допана директно определят броя на свободните носители. Процесите на имплантиране и отгряване влияят върху ефективното свързване и електрическото активиране на допантните атоми в решетката. Тези фактори в крайна сметка определят толеранса на напрежението, капацитета на носене на тока и характеристиките на превключване на устройството. Обикновено се изисква високотемпературно отгряване за постигане на електрическо активиране на допанти в SIC, което е важен производствен етап. Такива високи температури на отгряване поставят високи изисквания към оборудването и контрола на процесите, които трябва да бъдат прецизно контролирани, за да се избегнат въвеждането на дефекти в материала или намаляване на качеството на материала. Производителите трябва да оптимизират процеса на отгряване, за да гарантират достатъчно активиране на допанти, като в същото време минимизират неблагоприятните ефекти върху целостта на вафлите.

Висококачественият субстрат на силициев карбид с ниско съпротивление, произведен по метода на течната фаза, значително ще ускори развитието на високоефективния SIC-IGBT и ще осъзнае локализацията на ултрависоко напрежение на високо ниво на напрежение. Методът на течната фаза има предимството на нарастващите висококачествени кристали. Принципът на растеж на кристалите определя, че могат да се отглеждат ултра-висококачествени кристали от силициев карбид и да се получат кристали на силициев карбид с ниски чрез дислокации и нулеви разломи за подреждане. 4-степенният 4-градусов субстрат на силициев карбид, приготвен по метода на течната фаза, има съпротивление по-малко от 200mΩ · cm, равномерно разпределение на съпротивлението в равнината и добра кристалност.

P-тип силициев карбид субстрати обикновено се използват за изработка на устройства за захранване, като изолирани биполярни транзистори на портата (IGBT).

IGBT = MOSFET + BJT, който е превключвател, който е или включен или изключен. MOSFET = IGFET (транзистор на метален оксид на полупроводниково поле или изолиран транзистор на ефекта на полето). BJT (биполярен кръстовен транзистор, известен също като триод), биполярният означава, че когато работи, два вида носители, електрони и дупки участват в процеса на проводимост, като цяло PN възел участва в проводимостта.

Методът на течната фаза е ценна техника за производство на P-тип SIC субстрати с контролирани допинг и високо качество на кристалите. Въпреки че е изправен пред предизвикателства, предимствата му го правят подходящ за специфични приложения при електрониката с висока мощност. Използването на алуминий като допант е най -често срещаният начин за създаване на P тип p.

Натискането към по -висока ефективност, по -висока плътност на мощността и по -голяма надеждност на електрониката на електроенергията (за електрически превозни средства, инвертори на възобновяема енергия, индустриални двигателни задвижвания, захранвания и др.) Налага устройства на SIC, които работят по -близо до теоретичните граници на материала. Дефектите, произхождащи от субстрата, са основен ограничаващ фактор. P-тип SIC исторически е бил по-предразположен към дефект от N-тип, когато се отглежда от традиционния Pvt. Следователно висококачествените, ниско дефектирани P-тип SIC субстрати, активирани по методи като LPM, са критични активисти за следващото поколение усъвършенствани устройства за захранване на SIC, по-специално MOSFET и диоди.