SiC分类、应用及关键工艺
碳化硅(SiC)有250种结晶形态,其中4H-SiC的禁带宽度较大、载流子迁移率较高、掺杂剂离化能力较低,是很适合制作功率器件的晶型。根据电阻率不同,SiC衬底可分为导电型和半绝缘型。SiC单晶生长完成后,通过切割、研磨、抛光、清洗等工序加工可形成SiC衬底片。其中,半绝缘型SiC衬底主要应用于微波射频器件等领域;而导电型SiC衬底主要应用于制造功率器件。
4H-SiC单晶的生长方法有物理气相传输法(PVT法)、高温化学气相沉积法(HTCVD法)和液相法(LPE法)等,以PVT为主流。
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时间 |
PVT |
HT-CVD |
LPE |
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晶型 |
4H&6H |
4H&6H |
4H&6H |
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生长温度(°C) |
2200-2500 |
2200 |
1460-1800 |
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生长(mm/h) |
0.2-0.4 |
0.3-1.0 |
0.5-2 |
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优点 |
很成熟、很常用 |
可持续的原料/可调整参数/一体化设备 |
类似提拉法 |
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缺点 |
半绝缘制造困难 生长厚度受限 缺少一体化设备 |
速率和缺陷控制 |
金属杂质,硅溶液碳的溶解度有限 |