Допинг контрол при сублимационен растеж на SiC

Силициев карбид (SiC)играе важна роля в производството на силова електроника и високочестотни устройства поради отличните си електрически и термични свойства. Качеството и нивото на допинг наSiC кристалипряко влияят на производителността на устройството, така че прецизният контрол на допинга е една от ключовите технологии в процеса на растеж на SiC.

1. Ефект на примесен допинг

При сублимационния растеж на SiC, предпочитаните добавки за растеж на слитък от n-тип и p-тип са съответно азот (N) и алуминий (Al). Въпреки това, чистотата и основната концентрация на допинг на SiC слитъци имат значително влияние върху производителността на устройството. Чистотата на SiC суровините играфитни компонентиопределя естеството и количеството на примесните атоми вслитък. Тези примеси включват титан (Ti), ванадий (V), хром (Cr), ферум (Fe), кобалт (Co), никел (Ni)) и сяра (S). Наличието на тези метални примеси може да причини концентрацията на примеси в слитъка да бъде 2 до 100 пъти по-ниска от тази в източника, което се отразява на електрическите характеристики на устройството.

2. Полярен ефект и контрол на концентрацията на допинг

Полярните ефекти при растежа на кристалите SiC оказват значително влияние върху концентрацията на допинг. вSiC слитъциотглеждани върху (0001) кристалната равнина, концентрацията на азотен допинг е значително по-висока от тази, отглеждана върху (0001) кристалната равнина, докато алуминиевото допиране показва обратната тенденция. Този ефект произтича от повърхностната динамика и не зависи от състава на газовата фаза. Азотният атом е свързан с три долни силициеви атома в (0001) кристалната равнина, но може да бъде свързан само с един силициев атом в (0001) кристалната равнина, което води до много по-ниска скорост на десорбция на азот в (0001) кристала самолет. (0001) кристално лице.

3. Връзка между концентрацията на допинг и отношението C/Si

Допирането на примеси също се влияе от съотношението C/Si и този ефект на конкуренция при заемане на пространството се наблюдава и при CVD растеж на SiC. При стандартен сублимационен растеж е предизвикателство да се контролира независимо съотношението C/Si. Промените в температурата на растеж ще повлияят на ефективното съотношение C/Si и по този начин на концентрацията на допинг. Например азотният допинг обикновено намалява с повишаване на температурата на растеж, докато алуминиевият допинг се увеличава с повишаване на температурата на растеж.

4. Цветът като индикатор за ниво на допинг

Цветът на кристалите SiC става по-тъмен с увеличаване на концентрацията на допинг, така че цветът и дълбочината на цвета стават добри индикатори за вида и концентрацията на допинга. 4H-SiC и 6H-SiC с висока чистота са безцветни и прозрачни, докато n-тип или p-тип допинг причинява абсорбция на носител във видимия диапазон на светлината, придавайки на кристала уникален цвят. Например, n-тип 4H-SiC абсорбира при 460 nm (синя светлина), докато n-тип 6H-SiC абсорбира при 620 nm (червена светлина).

5. Радиална допингова нехомогенност

В централната област на пластина SiC(0001) концентрацията на допинг обикновено е по-висока, проявявайки се като по-тъмен цвят, поради засиленото допиране с примеси по време на растежа на фасета. По време на процеса на растеж на слитъка се получава бърз спираловиден растеж на фасет 0001, но скоростта на растеж по посока на кристала <0001> е ниска, което води до засилено допиране на примеси в областта на фасет 0001. Следователно концентрацията на допинг в централната област на пластината е с 20% до 50% по-висока от тази в периферната област, което показва проблема с нееднородността на радиалното допинг вSiC (0001) пластини.

Semicorex предлага високо качествоSiC субстрати. Ако имате някакви запитвания или се нуждаете от допълнителни подробности, моля не се колебайте да се свържете с нас.

Телефон за връзка +86-13567891907

Имейл: sales@semicorex.com