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Über Defekte in SiC-Kristallen – Micropipe

2023-08-18

SiC-Substrat kann mikroskopische Defekte aufweisen, wie z. B. Threading Screw Dislocation (TSD), Threading Edge Dislocation (TED), Base Plane Dislocation (BPD) und andere. Diese Defekte werden durch Abweichungen in der Anordnung der Atome auf atomarer Ebene verursacht. SiC-Kristalle können auch makroskopische Versetzungen wie Si- oder C-Einschlüsse, Mikroröhren, hexagonale Hohlräume, Polymorphe usw. aufweisen. Diese Versetzungen sind typischerweise groß.




Eines der Hauptprobleme bei der Herstellung von SiC-Geräten sind dreidimensionale Mikrostrukturen, die als „Mikrorohre“ oder „Nadellöcher“ bekannt sind und typischerweise 30–40 µm bzw. 0,1–5 µm groß sind. Diese Mikroröhren haben eine Dichte von 10-10³/cm² und können die Epitaxieschicht durchdringen, was zu gerätetötenden Defekten führt. Sie werden hauptsächlich durch die Häufung von Spiro-Versetzungen verursacht und gelten als Haupthindernis bei der Entwicklung von SiC-Geräten.


Mikrotubuli-Defekte auf dem Substrat sind die Quelle anderer Defekte, die während des Wachstumsprozesses in der Epitaxieschicht entstehen, wie z. B. Hohlräume, Einschlüsse verschiedener Polymorphe, Zwillinge usw. Daher ist dies das Wichtigste, was während des Wachstumsprozesses des Substratmaterials zu tun ist für Hochspannungs- und Hochleistungs-SiC-Geräte besteht darin, die Bildung von Mikrotubuli-Defekten in SiC-Volumenkristallen zu reduzieren und zu verhindern, dass diese in die Epitaxieschicht eindringen.


Die Mikrorohre können als kleine Vertiefungen betrachtet werden, und durch die Optimierung der Prozessbedingungen können wir die Vertiefungen „auffüllen“, um die Dichte der Mikrorohre zu verringern. Mehrere Studien in der Literatur und experimentelle Daten haben gezeigt, dass Verdampfungsepitaxie, CVD-Wachstum und Flüssigphasenepitaxie die Mikroröhre auffüllen und die Bildung von Mikroröhren und Versetzungen reduzieren können.


Semicorex nutzt die MOCVD-Technik, um SiC-Beschichtungen zu erzeugen, die die Mikroröhrendichte effektiv verringern und so Produkte von höchster Qualität liefern. Wenn Sie Fragen haben oder zusätzliche Informationen benötigen, zögern Sie bitte nicht, mit uns Kontakt aufzunehmen.


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