Допінг-контроль при сублімаційному вирощуванні SiC

Карбід кремнію (SiC)відіграє важливу роль у виробництві силової електроніки та високочастотних пристроїв завдяки своїм відмінним електричним і тепловим властивостям. Якість і рівень допінгуКристали SiCбезпосередньо впливають на продуктивність пристрою, тому точний контроль легування є однією з ключових технологій у процесі вирощування SiC.

1. Ефект домішкового легування

При сублімаційному вирощуванні SiC переважними легуючими добавками для вирощування злитків n-типу та p-типу є азот (N) та алюміній (Al) відповідно. Однак чистота та фонова концентрація легування злитків SiC мають значний вплив на продуктивність пристрою. Чистота сировини SiC іграфітові компонентивизначає природу і кількість домішкових атомів взлиток. Ці домішки включають титан (Ti), ванадій (V), хром (Cr), ферум (Fe), кобальт (Co), нікель (Ni) і сірку (S). Наявність цих металевих домішок може призвести до того, що концентрація домішок у зливку буде від 2 до 100 разів нижчою, ніж у джерелі, що впливає на електричні характеристики пристрою.

2. Полярний ефект і контроль концентрації допінгу

Полярні ефекти при зростанні кристалів SiC мають значний вплив на концентрацію легування. вSiC злиткипри вирощуванні на площині кристала (0001) концентрація легування азотом значно вища, ніж у вирощеному на площині кристала (0001), тоді як легування алюмінієм демонструє протилежну тенденцію. Цей ефект походить від динаміки поверхні і не залежить від складу газової фази. Атом азоту зв’язаний з трьома нижніми атомами кремнію на площині кристала (0001), але може бути зв’язаний лише з одним атомом кремнію на площині кристала (0001), що призводить до значно меншої швидкості десорбції азоту на кристалі (0001). літак. (0001) кришталеве обличчя.

3. Зв'язок між концентрацією допінгу та співвідношенням C/Si

На легування домішками також впливає співвідношення C/Si, і цей ефект конкуренції за зайнятість простору також спостерігається при CVD зростанні SiC. У стандартному сублімаційному вирощуванні складно самостійно контролювати співвідношення C/Si. Зміни температури росту впливатимуть на ефективне співвідношення C/Si і, отже, на концентрацію легування. Наприклад, легування азотом зазвичай зменшується зі збільшенням температури росту, тоді як легування алюмінієм збільшується зі збільшенням температури росту.

4. Колір як показник рівня легування

Колір кристалів SiC стає темнішим із збільшенням концентрації легування, тому колір і глибина кольору стають хорошими показниками типу та концентрації легування. 4H-SiC і 6H-SiC високої чистоти безбарвні і прозорі, тоді як легування n-типу або p-типу викликає поглинання носіїв у видимому діапазоні світла, надаючи кристалу унікальний колір. Наприклад, 4H-SiC n-типу поглинає при 460 нм (блакитне світло), тоді як 6H-SiC n-типу поглинає при 620 нм (червоне світло).

5. Радіальна неоднорідність легування

У центральній частині пластини SiC(0001) концентрація легування зазвичай вища, проявляється у вигляді більш темного кольору через посилене легування домішками під час росту грані. Під час процесу росту злитка швидке спіральне зростання відбувається на грані 0001, але швидкість росту вздовж напрямку кристала <0001> низька, що призводить до посиленого легування домішками в області грані 0001. Таким чином, концентрація легування в центральній частині пластини на 20-50% вища, ніж у периферійній області, що вказує на проблему радіальної нерівномірності легування вSiC (0001) пластини.

Semicorex пропонує високу якістьSiC підкладки. Якщо у вас виникли запитання або вам потрібна додаткова інформація, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з нами.

Контактний телефон +86-13567891907

Електронна адреса: sales@semicorex.com