Chất nền cacbua silic

Quá trình củachất nền cacbua silicphức tạp và khó chế tạo.Chất nền SiCchiếm giá trị chủ yếu của chuỗi ngành, chiếm 47%. Dự kiến, với việc mở rộng năng lực sản xuất và cải thiện năng suất trong tương lai, tỷ lệ này dự kiến ​​sẽ giảm xuống 30%.

Xét về tính chất điện hóa,chất nền cacbua silicvật liệu có thể được chia thành chất nền dẫn điện (phạm vi điện trở suất 15 ~ 30mΩ·cm) và chất nền bán cách điện (điện trở suất cao hơn 105Ω·cm). Hai loại chất nền này được sử dụng để sản xuất các thiết bị rời rạc như thiết bị nguồn và thiết bị tần số vô tuyến sau khi tăng trưởng epiticular. Trong số đó:

1. Chất nền cacbua silic bán cách điện: chủ yếu được sử dụng trong sản xuất các thiết bị tần số vô tuyến gali nitrit, thiết bị quang điện tử, v.v. Bằng cách phát triển lớp epiticular gallium nitride trên chất nền cacbua silic bán cách điện, một epiticular gallium nitride dựa trên cacbua silic thu được tấm bán dẫn, có thể tiếp tục chế tạo thành các thiết bị tần số vô tuyến gali nitrit như HEMT.

2. Chất nền cacbua silic dẫn điện: chủ yếu được sử dụng trong sản xuất các thiết bị điện. Không giống như quy trình sản xuất thiết bị năng lượng silicon truyền thống, các thiết bị năng lượng cacbua silic không thể được sản xuất trực tiếp trên đế cacbua silic. Cần phải phát triển lớp epiticular silicon cacbua trên chất nền dẫn điện để thu được tấm wafer epiticular silicon cacbua, sau đó sản xuất điốt Schottky, MOSFET, IGBT và các thiết bị điện khác trên lớp epiticular.

Quá trình chính được chia thành ba bước sau:

1. Tổng hợp nguyên liệu thô: Trộn bột silicon có độ tinh khiết cao + bột carbon theo công thức, phản ứng trong buồng phản ứng ở điều kiện nhiệt độ cao trên 2000 ° C và tổng hợp các hạt cacbua silic có dạng tinh thể và kích thước hạt cụ thể. Sau đó, thông qua quá trình nghiền, sàng lọc, làm sạch và các quy trình khác, thu được nguyên liệu bột cacbua silic có độ tinh khiết cao đáp ứng yêu cầu.

2. Sự phát triển của tinh thể: Đây là liên kết quá trình cốt lõi nhất trong quá trình sản xuất chất nền cacbua silic và xác định tính chất điện của chất nền cacbua silic. Hiện nay, các phương pháp phát triển tinh thể chính là vận chuyển hơi vật lý (PVT), lắng đọng hơi hóa học ở nhiệt độ cao (HT-CVD) và epit Wax pha lỏng (LPE). Trong số đó, PVT là phương pháp chủ đạo để phát triển thương mại chất nền SiC ở giai đoạn này, với mức độ trưởng thành kỹ thuật cao nhất và ứng dụng kỹ thuật rộng nhất.

3. Gia công tinh thể: Thông qua quá trình xử lý phôi, cắt thanh pha lê, mài, đánh bóng, làm sạch và các liên kết khác, thanh tinh thể cacbua silic được xử lý thành chất nền.