LPE ist die wichtige Methode zur Herstellung von 4H-SIC-Einzelkristall- und 3C-Sic-Einzelkristall zum P-Typ

Als ein breites Bandgap-Halbleitermaterial der dritten Generation,Sic (Siliziumkarbid)Es hat ausgezeichnete physikalische und elektrische Eigenschaften, wodurch es auf dem Gebiet der Power Semiconductor -Geräte umfassende Anwendungsaussichten verfügt. Die Zubereitungstechnologie von Siliziumcarbid -Einzelkristallsubstraten weist jedoch extrem hohe technische Barrieren auf. Der Kristallwachstumsprozess muss in hoher Temperatur- und Niederdruckumgebung durchgeführt werden, und es gibt viele Umweltvariablen, die die industrielle Anwendung von Siliziumkarbid stark beeinflussen. Es ist schwierig, 4H-SIC-Einzelkristalle vom Typ P-Typ mit der bereits industrialisierten physikalischen Dampftransportmethode (PVT) anzubauen. Die Flüssigphasenmethode hat einzigartige Vorteile des Wachstums von 4H-SIC-Einzelkristallen vom P-Typ und legt die materielle Grundlage für die Erzeugung von IGBT-Geräten mit hohem Frequenz, Hochspannung, Hochleistungs-IGBT-Geräten und hoher Sicherheitsgründen, hoher Stabilität und Langzeit-MOSFET-Devizes. Obwohl die Flüssigphasenmethode mit der Förderung der Marktnachfrage und der kontinuierlichen Durchbrüche in der Technologie immer noch einige technische Schwierigkeiten bei der industriellen Anwendung hat, wird erwartetEinzelkristalle aus Siliziumkarbidin Zukunft.

Obwohl SIC Power -Geräte viele technische Vorteile haben, steht ihre Vorbereitung vor vielen Herausforderungen. Unter ihnen ist SIC ein hartes Material mit einer langsamen Wachstumsrate und erfordert hohe Temperatur (über 2000 Grad Celsius), was zu einem langen Produktionszyklus und hohen Kosten führt. Darüber hinaus ist der Verarbeitungsprozess von SIC -Substraten kompliziert und anfällig für verschiedene Mängel. Derzeit,SiliziumkarbidsubstratZu den Herstellungstechnologien gehören die PVT-Methode (physikalische Dampftransportmethode), die Flüssigphasenmethode und die chemische Ablagerungsmethode mit hoher Temperaturdampfphase. Gegenwärtig wächst ein großflächiges Siliziumkarbid-Einkristallwachstum in der Branche hauptsächlich die PVT-Methode an. Diese Zubereitungsmethode ist jedoch sehr schwierig, um ein Kristalle von Siliziumkarbid zu produzieren: Erstens hat Siliziumkarbid mehr als 200 Kristallformen, und der Unterschied zwischen den freien Kristallformen ist sehr gering. Daher ist die Phasenänderung beim Wachstum von Siliziumcarbid -Einzelkristallen nach PVT -Methode leicht zu erfolgen, was zum Problem der geringen Ausbeute führt. Darüber hinaus ist die Wachstumsrate von Silizium -Carbid -Einzelkristall im Vergleich zur Wachstumsrate von Silizium -Zieh -Einkristall -Silizium sehr langsam, wodurch Siliziumkarbid -Einkristallsubstrate teurer werden. Zweitens ist die Temperatur des wachsenden Siliziumcarbid -Einzelkristalle nach PVT -Methode höher als 2000 Grad Celsius, was es unmöglich macht, die Temperatur genau zu messen. Drittens werden die Rohstoffe mit unterschiedlichen Komponenten untergraben und die Wachstumsrate ist niedrig. Viertens kann die PVT-Methode keine hochwertige P-4H-SIC- und 3C-SIC-Einzelkristalle anbauen.

Warum also flüssige Phasentechnologie entwickeln? Wachsende 4H-Silizium-Carbid-Einzelkristalle vom Typ N-Typ (neue Energiefahrzeuge usw.) kann nicht 4H-SIC-Einzelkristalle vom P-Typ und 3C-SIC-Einzelkristalle anbauen. In Zukunft werden Einzelkristalle vom P-Typ 4H-SIC die Grundlage für die Vorbereitung von IGBT-Materialien sein und in einigen Anwendungsszenarien wie hoher Blockierungsspannung und hohem Strom-IGBTs wie Schienenverkehr und intelligenten Gittern verwendet. 3C-SIC löst die technischen Engpässe von 4H-SIC- und MOSFET-Geräten. Die Flüssigphasenmethode ist sehr geeignet, um hochwertige 4H-SIC-Einzelkristalle und 3C-SIC-Einzelkristalle zu wachsen. Die Flüssigphasenmethode hat den Vorteil, dass hochwertige Kristalle wachsen, und das Kristallwachstumsprinzip bestimmt, dass ultrahohe hochwertige Siliziumcarbidkristalle gezüchtet werden können.

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