8-tollised P-tüüpi SIC vahvlid

Semicorex 8-tollised P-tüüpi SIC vahvlid esindavad läbimurret laias ribalaua pooljuhtide tehnoloogias, pakkudes suurepärast jõudlust suure võimsusega, kõrgsageduse ja kõrgtemperatuuride jaoks. Toodetud tipptasemel kristallide kasvu ja vahvliprotsessidega. Erinevate pooljuhtide seadmete funktsioonide realiseerimiseks tuleb pooljuhtmaterjalide juhtivust täpselt kontrollida. P-tüüpi doping on üks olulisi vahendeid SIC juhtivuse muutmiseks. Lisandite aatomite kasutuselevõtt väikese arvu valentselektronidega (tavaliselt alumiiniumist) SIC -võresse moodustab positiivselt laetud "augud". Need augud võivad osaleda juhtivuses kandjatena, muutes SIC-materjali p-tüüpi juhtivuse. P-tüüpi doping on hädavajalik mitmesuguste pooljuhtseadmete, näiteks MOSFET-i, dioodide ja bipolaarsete ristmike transistoride valmistamiseks, mis kõik sõltuvad oma konkreetsete funktsioonide saavutamisel P-N ristmikele. Alumiinium (AL) on SIC-is tavaliselt kasutatav p-tüüpi dopant. Võrreldes booriga on alumiinium üldiselt sobivam tugevalt legeeritud, madala vastupidavusega SIC-kihtide saamiseks. Selle põhjuseks on asjaolu, et alumiiniumil on madalam aktseptori energiatase ja see hõivab tõenäolisemalt räni aatomite positsiooni SIC -võres, saavutades sellega suurema dopingu efektiivsuse. P-tüüpi dopingu SIC vahvlite peamine meetod on ioonide implanteerimine, mis nõuab tavaliselt lõõmutamist kõrgetel temperatuuridel üle 1500 ° C, et aktiveerida implanteeritud alumiinium-aatomid, võimaldades neil siseneda SIC-võre asendusasendisse ja mängida oma elektrilist rolli. DOPANTS-i madala difusiooni kiiruse tõttu SIC-s suudab ioonide implantatsioonitehnoloogia täpselt kontrollida implantatsiooni sügavust ja lisandite kontsentratsiooni, mis on ülioluline suure jõudlusega seadmete tootmisel.

Dopatside valik ja dopinguprotsess (näiteks kõrge temperatuuriga lõõmutamine pärast ioonide implanteerimist) on SIC-seadmete elektriliste omaduste mõjutavad peamised tegurid. Dopanti ionisatsioonienergia ja lahustuvus määravad otseselt vabade kandjate arvu. Implantatsiooni ja lõõmutamisprotsessid mõjutavad võres dopanti aatomite efektiivset seondumist ja elektrilist aktiveerimist. Need tegurid määravad lõpuks seadme pingetaluvuse, voolu kandevõime ja lülitusomadused. SIC-is, mis on oluline tootmisetapp, on tavaliselt vajalik kõrgtemperatuuriga lõõmutamine, et saavutada SIC-is. Sellised suured lõõmutamistemperatuurid seavad suured nõudmised seadmetele ja protsesside kontrollile, mida tuleb täpselt kontrollida, et vältida materjali defektide tutvustamist või materjali kvaliteeti vähendamist. Tootjad peavad optimeerima lõõmutamisprotsessi, et tagada dopantide piisav aktiveerimine, minimeerides samal ajal kahjulikku mõju vahvli terviklikkusele.

Vedela faasi meetodil toodetud kvaliteetne, madala vastupidavusega p-tüüpi räni karbiidi substraat kiirendab oluliselt suure jõudlusega SIC-IGBT väljatöötamist ja mõistab tipptasemel ülikerge pingega elektriseadmete lokaliseerimist. Vedeliku faasi meetodi eeliseks on kvaliteetsete kristallide kasvatamine. Kristallide kasvu põhimõtte määrab, et saab kasvatada ülikõrgeid räni karbiidi kristalle ning on saadud räni karbiidi kristallid, millel on madala läbilaskevõime ja null virnastamise rikked. P-tüüpi 4-kraadise nurgavälise räni karbiidi substraadil valmistatud vedela faasi meetodil on takistus alla 200MΩ · cm, ühtlase tasapinnalise takistuse jaotus ja hea kristallilisus.

P-tüüpi räni karbiidi substraate kasutatakse tavaliselt toiteseadmete valmistamiseks, näiteks isoleeritud värava bipolaarsete transistoride (IGBT) valmistamiseks.

IGBT = MOSFET + BJT, mis on lüliti, mis on kas sisse või välja. MOSFET = IGFET (metalloksiidi pooljuhtide väljatransistor või isoleeritud värava väljatransistor). BJT (bipolaarne ristmike transistor, tuntud ka kui triood), bipolaarne tähendab, et töötades osalevad juhtivuse protsessis kahte tüüpi kandjad, elektronid ja augud, üldiselt osaleb juhtivuses PN -ristmik.

Vedela faasi meetod on väärtuslik tehnika kontrollitud dopingu ja kõrge kristalli kvaliteediga p-tüüpi SIC substraatide tootmiseks. Kuigi see seisab silmitsi väljakutsetega, muudavad selle eelised sobivaks konkreetsete rakenduste jaoks suure võimsusega elektroonikas. P -tüüpi sic loomiseks on kõige tavalisem viis alumiiniumi kasutamine dopantina.

Suurema efektiivsuse, suurema energiatiheduse ja suuremat töökindlust energiaelektroonikas (elektrisõidukite, taastuvenergia muundurite, tööstusliku mootori draivide, toiteallikate jms jaoks) vajavad SIC -seadmeid, mis töötavad materjali teoreetilistele piiridele lähemal. Substraadist pärit puudused on peamine piirav tegur. P-tüüpi sic on traditsioonilise PVT abil kasvatades ajalooliselt olnud rohkem puudused kui N-tüüpi. Seetõttu on kvaliteetsete, madala defektiga P-tüüpi SIC substraadid, mis on võimaldatavad selliste meetoditega nagu LPM, kriitilised võimaldajad järgmise põlvkonna SIC-i jõupingutuste, eriti MOSFET-de ja dioodide jaoks.