8 colių

„Semicorex“ 8 colių P tipo sic vafliai yra plataus juostos puslaidininkių technologijos proveržis, siūlantis puikų našumą didelės galios, aukšto dažnio ir aukštos temperatūros programoms. Pagaminta moderniausių kristalų augimo ir plovimo procesų. Norint realizuoti įvairių puslaidininkių prietaisų funkcijas, reikia tiksliai kontroliuoti puslaidininkių medžiagų laidumą. P tipo dopingas yra viena iš svarbių priemonių pakeisti SIC laidumą. Priemaišų atomų įvedimas su nedideliu skaičiumi valentinių elektronų (paprastai aliuminio) į sic grotelę sudarys teigiamai įkrautos „skylės“. Šios skylės gali dalyvauti laidoje kaip nešikliai, todėl SIC medžiaga pasižymi P tipo laidumu. P tipo dopingas yra būtinas gaminant įvairius puslaidininkius, tokius kaip MOSFET, diodai ir bipoliniai sankryžos tranzistoriai, kurie visi priklauso nuo P-N sankryžų, kad pasiektų savo specifines funkcijas. Aliuminis (AL) yra dažniausiai naudojamas P tipo dopantas SIC. Palyginti su boru, aliuminis paprastai yra tinkamesnis, norint gauti smarkiai dopuotus, mažo atsparumo SIC sluoksnius. Taip yra todėl, kad aliuminis turi seklesnį akceptoriaus energijos lygį ir labiau linkęs užimti silicio atomų padėtį sic gardelėje, taip padidindamas didesnį dopingo efektyvumą. Pagrindinis p tipo dopingo sic vaflių metodas yra jonų implantacija, kuriai paprastai reikia atkaitinti aukštoje temperatūroje aukštoje temperatūroje, aukštoje aukštoje 1500 ° C temperatūroje, kad suaktyvintų implantuotus aliuminio atomus, leidžiant jiems patekti į SIC garnyro pakaitinę padėtį ir žaisti jų elektrinį vaidmenį. Dėl mažo difuzijos dopantų difuzijos greičio SIC, jonų implantacijos technologija gali tiksliai kontroliuoti implantacijos gylį ir priemaišų koncentraciją, o tai yra labai svarbi gaminant aukštos kokybės prietaisus.

Dopantų pasirinkimas ir dopingo procesas (pvz., Aukštos temperatūros atkaitinimas po jonų implantacijos) yra pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką SIC prietaisų elektrinėms savybėms. Dopanto jonizacijos energija ir tirpumas tiesiogiai nustato laisvųjų nešiklių skaičių. Implantacijos ir atkaitinimo procesai daro įtaką veiksmingam dopantinių atomų surišimui ir elektriniam aktyvinimui grotelėje. Šie veiksniai galiausiai nustato įtampos toleranciją, dabartinę nešiojimo pajėgumą ir perjungimo charakteristikas. Norint pasiekti elektrinį dopantų aktyvaciją SIC, tai yra svarbus gamybos žingsnis. Tokia aukšta atkaitinimo temperatūra kelia didelius reikalavimus įrangai ir proceso valdymui, kurį reikia tiksliai valdyti, kad būtų išvengta medžiagos defektų ar mažinant medžiagos kokybę. Gamintojai turi optimizuoti atkaitinimo procesą, kad būtų užtikrintas pakankamas dopantų suaktyvinimas, tuo pačiu sumažinant neigiamą poveikį vaflių vientisumui.

Aukštos kokybės, mažo atsparumo P tipo silicio karbido substratas, pagamintas skysčio fazės metodu, žymiai pagreitins aukštos kokybės SIC-IGBT vystymąsi ir įgyvendins aukščiausios klasės ypač aukštos įtampos galios įtaisų lokalizaciją. Skystųjų fazių metodas turi pranašumą, nes auga aukštos kokybės kristalai. Kristalų augimo principas nustato, kad gali būti auginami ypač aukštos kokybės silicio karbido kristalai, o gauti silicio karbido kristalai su mažais permetimais ir nulinio sukravimo gedimų. P-tipo 4 laipsnių kampo silicio karbido substratas, paruoštas skysčio fazės metodu, yra mažesnis kaip 200mΩ · cm, vienodas plokštumos varžos pasiskirstymas ir geras kristališkumas.

P tipo silicio karbido substratai paprastai naudojami maitinimo įtaisams gaminti, pavyzdžiui, izoliuotiems Bipoliniams tranzistoriams (IGBT).

IGBT = MOSFET + BJT, kuris yra jungiklis, kuris yra įjungtas arba išjungtas. MOSFET = IGFET (metalo oksido puslaidininkio lauko efekto tranzistorius arba izoliuotų vartų lauko efekto tranzistorius). BJT (bipolinio sankryžos tranzistorius, dar žinomas kaip triodas), bipolinė reiškia, kad dirbant dviejų tipų nešikliai, elektronai ir skylės, dalyvauja laidumo procese, paprastai PN sankryža dalyvauja laidoje.

Skystųjų fazių metodas yra vertinga technika, skirta gaminti p tipo SiC substratus, turinčius kontroliuojamą dopingą ir aukštą kristalų kokybę. Nors jis susiduria su iššūkiais, dėl jo pranašumų jis tinka konkrečioms programoms didelės galios elektronikoje. Aliuminio, kaip dopanto, naudojimas yra labiausiai paplitęs būdas sukurti P tipo sic.

Dėl didesnio efektyvumo, didesnio galios tankio ir didesnio galios elektronikos patikimumo (elektrinėms transporto priemonėms, atsinaujinančios energijos keitikliams, pramoniniams varikliams, maitinimo šaltiniams ir kt.) Reikia SiC įtaisų, kurie veikia arčiau medžiagos teorinių ribų. Defektai, kilę iš substrato, yra pagrindinis ribojantis veiksnys. P tipo sic istoriškai buvo labiau linkęs į defektus nei N tipo, kai jį augino tradicinis PVT. Todėl aukštos kokybės, žemai skirtos P tipo SiC substratai, įgalinti tokiais metodais kaip LPM, yra kritinės galimybės naujos kartos pažangiems SiC galios prietaisams, ypač MOSFET ir diodams.