Im heutigen Bereich der elektronischen Technologie spielen Halbleitermaterialien eine entscheidende Rolle.Unter ihnen rückt Siliziumkarbid (SiC) als Halbleitermaterial mit großer Bandlücke und seinen hervorragenden Leistungsvorteilen, wie z. B. einem hohen elektrischen Durchbruchfeld, einer hohen Sättigungsgeschwindigkeit, einer hohen Wärmeleitfähigkeit usw., allmählich in den Fokus von Forschern und Ingenieuren.Die Siliziumkarbid-Epitaxiescheibe als wichtiger Teil davon hat ein großes Anwendungspotenzial gezeigt.
一、Epitaxie-Disk-Leistung: volle Vorteile
1. Ultrahohes elektrisches Durchschlagsfeld: Im Vergleich zu herkömmlichen Siliziummaterialien beträgt das elektrische Durchschlagsfeld von Siliziumkarbid mehr als das Zehnfache.Dies bedeutet, dass elektronische Geräte, die Siliziumkarbid-Epitaxiescheiben verwenden, unter den gleichen Spannungsbedingungen höheren Strömen standhalten können, wodurch elektronische Hochspannungs-, Hochfrequenz- und Hochleistungsgeräte entstehen.
2. Hochgeschwindigkeits-Sättigungsgeschwindigkeit: Die Sättigungsgeschwindigkeit von Siliziumkarbid ist mehr als doppelt so hoch wie die von Silizium.Beim Betrieb bei hohen Temperaturen und hoher Geschwindigkeit erzielt die Siliziumkarbid-Epitaxiescheibe eine bessere Leistung, was die Stabilität und Zuverlässigkeit elektronischer Geräte erheblich verbessert.
3. Hocheffiziente Wärmeleitfähigkeit: Die Wärmeleitfähigkeit von Siliziumkarbid ist mehr als dreimal so hoch wie die von Silizium.Diese Funktion ermöglicht es elektronischen Geräten, die Wärme bei kontinuierlichem Hochleistungsbetrieb besser abzuleiten, wodurch eine Überhitzung verhindert und die Gerätesicherheit verbessert wird.
4. Hervorragende chemische Stabilität: In extremen Umgebungen wie hohen Temperaturen, hohem Druck und starker Strahlung ist die Leistung von Siliziumkarbid immer noch stabil wie zuvor.Diese Funktion ermöglicht es der Siliziumkarbid-Epitaxiescheibe, auch in komplexen Umgebungen eine hervorragende Leistung aufrechtzuerhalten.
二、Herstellungsprozess: sorgfältig geschnitzt
Zu den Hauptprozessen zur Herstellung epitaktischer SIC-Scheiben gehören physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), chemische Gasphasenabscheidung (CVD) und epitaktisches Wachstum.Jeder dieser Prozesse hat seine eigenen Eigenschaften und erfordert eine präzise Steuerung verschiedener Parameter, um die besten Ergebnisse zu erzielen.
1. PVD-Prozess: Durch Verdampfen oder Sputtern und andere Methoden wird das SiC-Target auf dem Substrat abgeschieden, um einen Film zu bilden.Der nach dieser Methode hergestellte Film weist eine hohe Reinheit und gute Kristallinität auf, die Produktionsgeschwindigkeit ist jedoch relativ langsam.
2. CVD-Prozess: Durch Cracken des Siliziumkarbid-Quellgases bei hoher Temperatur wird es auf dem Substrat abgeschieden und bildet einen dünnen Film.Die Dicke und Gleichmäßigkeit des mit dieser Methode hergestellten Films sind kontrollierbar, die Reinheit und Kristallinität sind jedoch schlecht.
3. Epitaktisches Wachstum: Wachstum einer SiC-Epitaxieschicht auf monokristallinem Silizium oder anderen monokristallinen Materialien durch chemische Gasphasenabscheidung.Die mit diesem Verfahren hergestellte Epitaxieschicht weist eine gute Anpassung und hervorragende Leistung an das Substratmaterial auf, die Kosten sind jedoch relativ hoch.
三、Anwendungsaussichten: Erleuchten Sie die Zukunft
Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Leistungselektroniktechnologie und der steigenden Nachfrage nach elektronischen Geräten mit hoher Leistung und hoher Zuverlässigkeit haben Siliziumkarbid-Epitaxiescheiben eine breite Anwendungsperspektive bei der Herstellung von Halbleitergeräten.Es wird häufig bei der Herstellung von Hochfrequenz-Hochleistungshalbleiterbauelementen wie leistungselektronischen Schaltern, Wechselrichtern, Gleichrichtern usw. verwendet. Darüber hinaus wird es auch häufig in Solarzellen, LEDs und anderen Bereichen eingesetzt.
Mit ihren einzigartigen Leistungsvorteilen und der kontinuierlichen Verbesserung des Herstellungsprozesses zeigt die Siliziumkarbid-Epitaxiescheibe nach und nach ihr großes Potenzial im Halbleiterbereich.Wir haben Grund zu der Annahme, dass Wissenschaft und Technologie in Zukunft eine wichtigere Rolle spielen werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 28. November 2023