Dopingkontrolli sublimaatiopiikarbidin kasvussa

Piikarbidi (SiC)Erinomaisten sähkö- ja lämpöominaisuuksiensa ansiosta sillä on tärkeä rooli tehoelektroniikan ja suurtaajuuslaitteiden valmistuksessa. Laatu ja dopingtasoSiC kiteitävaikuttavat suoraan laitteen suorituskykyyn, joten dopingin tarkka hallinta on yksi piikarbidin kasvuprosessin avainteknologioista.

1. Epäpuhtauksien dopingin vaikutus

Piikarbidin sublimaatiokasvatuksessa n-tyypin ja p-tyypin harkon kasvattamiseen käytettävät lisäaineet ovat vastaavasti typpi (N) ja alumiini (Al). SiC-harkkojen puhtaus ja taustaseostuspitoisuus vaikuttavat kuitenkin merkittävästi laitteen suorituskykyyn. SiC-raaka-aineiden puhtaus jagrafiittikomponentitmäärittää epäpuhtausatomien luonteen ja määränharkko. Näitä epäpuhtauksia ovat titaani (Ti), vanadiini (V), kromi (Cr), ferrum (Fe), koboltti (Co), nikkeli (Ni)) ja rikki (S). Näiden metalliepäpuhtauksien läsnäolo voi aiheuttaa sen, että harkon epäpuhtauspitoisuus on 2-100 kertaa pienempi kuin lähteessä, mikä vaikuttaa laitteen sähköisiin ominaisuuksiin.

2. Polaarinen vaikutus ja dopingpitoisuuden hallinta

Polaarisilla vaikutuksilla piikarbidin kiteiden kasvussa on merkittävä vaikutus dopingpitoisuuteen. SisäänSiC harkot(0001) kidetasolla kasvatettu typen seostuspitoisuus on merkittävästi korkeampi kuin (0001) kidetasolla kasvatettu, kun taas alumiiniseostus osoittaa päinvastaista suuntausta. Tämä vaikutus johtuu pintadynamiikasta ja on riippumaton kaasufaasin koostumuksesta. Typpiatomi on sitoutunut kolmeen alempaan piiatomiin (0001) kidetasolla, mutta se voi sitoutua vain yhteen piiatomiin (0001) kidetasolla, mikä johtaa paljon pienempään typen desorptionopeus (0001) kidetasoon. kone. (0001) kristallipinta.

3. Dopingpitoisuuden ja C/Si-suhteen välinen suhde

Epäpuhtauksien dopingiin vaikuttaa myös C/Si-suhde, ja tämä tilankäyttökilpailuvaikutus havaitaan myös piikarbidin CVD-kasvussa. Normaalissa sublimaatiokasvussa on haastavaa hallita itsenäisesti C/Si-suhdetta. Kasvulämpötilan muutokset vaikuttavat teholliseen C/Si-suhteeseen ja siten seostuspitoisuuteen. Esimerkiksi typen seostus yleensä vähenee kasvulämpötilan noustessa, kun taas alumiiniseostus lisääntyy kasvulämpötilan noustessa.

4. Väri dopingtason indikaattorina

SiC-kiteiden väri tummenee dopingpitoisuuden kasvaessa, joten väristä ja värisyvyydestä tulee hyviä dopingtyypin ja pitoisuuden indikaattoreita. Erittäin puhtaat 4H-SiC ja 6H-SiC ovat värittömiä ja läpinäkyviä, kun taas n-tyypin tai p-tyypin seostus aiheuttaa kantoaineen absorption näkyvän valon alueella, mikä antaa kiteelle ainutlaatuisen värin. Esimerkiksi n-tyypin 4H-SiC absorboi aallonpituudella 460 nm (sininen valo), kun taas n-tyypin 6H-SiC absorboi aallonpituudella 620 nm (punainen valo).

5. Radiaalinen dopingin epähomogeenisuus

SiC(0001)-kiekon keskialueella seostuspitoisuus on tyypillisesti korkeampi, mikä ilmenee tummempana värinä, johtuen tehostuneesta epäpuhtauksien dopingista fasettien kasvun aikana. Harkon kasvuprosessin aikana tapahtuu nopeaa spiraalikasvua 0001-fasetissa, mutta kasvunopeus <0001>-kidesuunnassa on alhainen, mikä johtaa lisääntyneeseen epäpuhtauksien seostukseen 0001-fasetin alueella. Siksi seostuspitoisuus kiekon keskialueella on 20–50 % korkeampi kuin reuna-alueella, mikä osoittaa radiaalisen seostuksen epätasaisuuden ongelman.SiC (0001) kiekot.

Semicorex tarjoaa korkealaatuistaSiC-substraatit. Jos sinulla on kysyttävää tai tarvitset lisätietoja, älä epäröi ottaa meihin yhteyttä.

Puhelinnumero +86-13567891907

Sähköposti: sales@semicorex.com