Mis on SiC epitaksiaalne protsess?

Kõrgepinge valdkonnas, eriti üle 20 000 V kõrgepingeseadmete puhulSiC epitaksiaalnetehnoloogia seisab endiselt silmitsi mitmete väljakutsetega. Üks peamisi raskusi on kõrge ühtluse, paksuse ja dopingu kontsentratsiooni saavutamine epitaksiaalses kihis. Selliste kõrgepingeseadmete valmistamiseks on vaja 200 um paksust ränikarbiidist epitaksiaalset vahvlit, millel on suurepärane ühtlus ja kontsentratsioon.

 

Kõrgepingeseadmetele paksude SiC kilede valmistamisel võib aga tekkida arvukalt defekte, eriti kolmnurkseid defekte. Need defektid võivad tugeva vooluga seadmete ettevalmistamist negatiivselt mõjutada. Eriti kui suurte voolude tekitamiseks kasutatakse suure pindalaga kiipe, väheneb vähemuskandjate (nagu elektronid või augud) eluiga oluliselt. See kandja eluea lühenemine võib olla problemaatiline soovitud edasivoolu saavutamiseks bipolaarsetes seadmetes, mida tavaliselt kasutatakse kõrgepingerakendustes. Nendes seadmetes soovitud edasivoolu saamiseks peab vähemuskandja eluiga olema vähemalt 5 mikrosekundit või pikem. Kuid tüüpiline vähemuskandja eluea parameeterSiC epitaksiaalnevahvlite pikkus on umbes 1 kuni 2 mikrosekundit.

 

Seetõttu, kuigiSiC epitaksiaalneprotsess on jõudnud küpsuseni ja suudab vastata madal- ja keskpingerakenduste nõuetele, kõrgepingerakenduste väljakutsete ületamiseks on vaja edasisi edusamme ja tehnilisi töötlusi. Paksuse ja dopingukontsentratsiooni ühtluse parandamine, kolmnurksete defektide vähendamine ja vähemuskandjate eluea pikendamine on valdkonnad, mis nõuavad tähelepanu ja arendamist, et võimaldada SiC epitaksiaaltehnoloogia edukat rakendamist kõrgepingeseadmetes.