Doping Control sa Sublimation SiC Growth

Silicon carbide (SiC)gumaganap ng mahalagang papel sa paggawa ng mga power electronics at mga high-frequency na device dahil sa mahusay nitong mga katangian ng elektrikal at thermal. Ang kalidad at antas ng doping ngMga kristal ng SiCdirektang nakakaapekto sa pagganap ng aparato, kaya ang tumpak na kontrol ng doping ay isa sa mga pangunahing teknolohiya sa proseso ng paglago ng SiC.

1. Epekto ng impurity doping

Sa sublimation growth ng SiC, ang ginustong dopants para sa n-type at p-type na ingot growth ay Nitrogen (N) at Aluminum (Al) ayon sa pagkakabanggit. Gayunpaman, ang kadalisayan at background doping na konsentrasyon ng mga SiC ingots ay may malaking epekto sa pagganap ng device. Ang kadalisayan ng SiC raw na materyales atmga bahagi ng grapayttinutukoy ang kalikasan at dami ng mga atomo ng karumihan saingot. Kabilang sa mga impurities na ito ang Titanium (Ti), Vanadium (V), Chromium (Cr), Ferrum (Fe), Cobalt (Co), Nickel (Ni) ) at Sulfur (S). Ang pagkakaroon ng mga dumi ng metal na ito ay maaaring maging sanhi ng konsentrasyon ng karumihan sa ingot na 2 hanggang 100 beses na mas mababa kaysa doon sa pinagmulan, na nakakaapekto sa mga katangiang elektrikal ng device.

2. Polar effect at doping concentration control

Ang mga polar effect sa paglaki ng kristal ng SiC ay may malaking epekto sa konsentrasyon ng doping. SaMga SiC ingotlumaki sa (0001) kristal na eroplano, ang nitrogen doping concentration ay makabuluhang mas mataas kaysa sa lumaki sa (0001) crystal plane, habang ang aluminum doping ay nagpapakita ng kabaligtaran na trend. Ang epektong ito ay nagmula sa mga dinamika sa ibabaw at hindi nakasalalay sa komposisyon ng bahagi ng gas. Ang nitrogen atom ay nakagapos sa tatlong mas mababang silicon na mga atomo sa (0001) kristal na eroplano, ngunit maaari lamang idikit sa isang silicon na atom sa (0001) na kristal na eroplano, na nagreresulta sa isang mas mababang desorption rate ng nitrogen sa (0001) na kristal eroplano. (0001) kristal na mukha.

3. Relasyon sa pagitan ng doping concentration at C/Si ratio

Ang impurity doping ay apektado din ng C/Si ratio, at ang epekto ng kumpetisyon sa space-occupancy na ito ay sinusunod din sa paglaki ng CVD ng SiC. Sa karaniwang paglago ng sublimation, mahirap na independiyenteng kontrolin ang ratio ng C/Si. Ang mga pagbabago sa temperatura ng paglago ay makakaapekto sa epektibong C/Si ratio at sa gayon ang doping concentration. Halimbawa, ang nitrogen doping sa pangkalahatan ay bumababa sa pagtaas ng temperatura ng paglago, habang ang aluminum doping ay tumataas sa pagtaas ng temperatura ng paglago.

4. Kulay bilang tagapagpahiwatig ng antas ng doping

Ang kulay ng mga kristal na SiC ay nagiging mas madidilim sa pagtaas ng doping concentration, kaya ang kulay at lalim ng kulay ay nagiging magandang indicator ng doping type at concentration. Ang high-purity na 4H-SiC at 6H-SiC ay walang kulay at transparent, habang ang n-type o p-type na doping ay nagdudulot ng pagsipsip ng carrier sa nakikitang hanay ng liwanag, na nagbibigay sa kristal ng kakaibang kulay. Halimbawa, ang n-type na 4H-SiC ay sumisipsip sa 460nm (asul na ilaw), habang ang n-type na 6H-SiC ay sumisipsip sa 620nm (pulang ilaw).

5. Radial doping inhomogeneity

Sa gitnang rehiyon ng isang SiC(0001) wafer, ang doping concentration ay karaniwang mas mataas, na nagpapakita bilang isang mas madilim na kulay, dahil sa pinahusay na impurity doping sa panahon ng paglaki ng facet. Sa panahon ng proseso ng paglago ng ingot, ang mabilis na paglaki ng spiral ay nangyayari sa 0001 facet, ngunit ang rate ng paglago kasama ang <0001> na direksyon ng kristal ay mababa, na nagreresulta sa pinahusay na impurity doping sa 0001 facet region. Samakatuwid, ang doping concentration sa gitnang rehiyon ng wafer ay 20% hanggang 50% na mas mataas kaysa doon sa peripheral region, na itinuturo ang problema ng radial doping non-uniformity saSiC (0001) wafers.

Nag-aalok ang Semicorex ng mataas na kalidadMga substrate ng SiC. Kung mayroon kang anumang mga katanungan o kailangan ng karagdagang mga detalye, mangyaring huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa amin.

Makipag-ugnayan sa telepono # +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com