많은 SIC 다형성 중 3c-Sic이 눈에 띄는 이유는 무엇입니까? - Vetek 반도체

의 배경sic

실리콘 카바이드 (sic)중요한 고급 정밀 반도체 재료입니다. 고온 저항성, 부식성, 내마모성, 고온 기계적 특성, 산화 저항성 및 기타 특성으로 인해 반도체, 원자력, 국방 및 우주 기술과 같은 첨단 기술 분야에서 광범위한 응용 전망이 있습니다.

지금까지 200 명 이상SIC 결정 구조주요 유형은 육각형 (2H-SIC, 4H-SIC, 6H-SIC) 및 입방 3C SIC임을 확인했습니다. 그 중에서, 3C-SIC의 등간 구조적 특성은이 유형의 분말이 α-SIC보다 더 나은 천연 구형 및 조밀 한 스태킹 특성을 가지므로 정밀 연삭, 세라믹 제품 및 기타 필드에서 더 나은 성능을 가지고 있다고 결정합니다. 현재, 여러 가지 이유로 인해 대규모 산업 응용 분야를 달성하기 위해 3C-SIC 새로운 재료의 탁월한 성능이 실패했습니다.

많은 SIC 폴리 타입 중에서, 3C-SIC는 β-SIC라고도하는 유일한 입방 폴리 타입이다. 이 결정 구조에서, Si 및 C 원자는 격자에 일대일 비율로 존재하며, 각 원자는 4 개의 이질적인 원자로 둘러싸여 강한 공유 결합을 갖는 사면체 구조 단위를 형성한다. 3C-SIC의 구조적 특징은 SI-C 규정형 층이 ABC-ABC-의 순서대로 반복적으로 배열되고, 각각의 단위 셀은 C3 표현이라고 불리는 3 개의 이러한 규조 층을 함유한다는 것이다. 3C-SIC의 결정 구조는 아래 그림에 나와 있습니다.

현재 실리콘 (SI)은 전력 장치에 가장 일반적으로 사용되는 반도체 재료입니다. 그러나 SI의 성능으로 인해 실리콘 기반 전력 장치가 제한됩니다. 4H-SIC 및 6H-SIC와 비교하여 3C Sic은 실내 온도 이론 전자 이동성이 가장 높습니다 (1000 cm · V^-1·에스^-1), MOS 장치 애플리케이션에서 더 많은 장점이 있습니다. 동시에, 3C-SIC는 또한 높은 파괴 전압, 우수한 열전도율, 높은 경도, 넓은 밴드 갭, 고온 저항 및 방사선 저항과 같은 우수한 특성을 갖는다. 

따라서 극한 조건 하에서 전자 제품, 광전자, 센서 및 응용 분야에서 큰 잠재력을 가지고 있으며 관련 기술의 개발 및 혁신을 촉진하며 많은 분야에서 광범위한 응용 분야를 보여줍니다.

첫째 : 특히 고전압, 고주파 및 고온 환경에서 3c-Sic의 높은 분해 전압 및 고 전자 이동성으로 인해 MOSFET과 같은 전원 장치를 제조하는 데 이상적인 선택이됩니다. 

둘째 : 나노 일렉트로닉스 및 마이크로 전자 역학 시스템 (MEMS)에서 3C-SIC의 적용은 실리콘 기술과의 호환성으로부터 이점을 얻어 나노 전자 및 나노 전자 역학 장치와 같은 나노 스케일 구조의 제조를 허용한다. 

셋째 : 넓은 밴드 갭 반도체 재료로서, 3C-SIC는 청색광 방출 다이오드 (LED)의 제조에 적합합니다. 조명, 디스플레이 기술 및 레이저에서의 적용은 높은 빛나는 효율과 쉬운 도핑으로 인해 주목을 끌었습니다 [9].         넷째 : 동시에, 3C-SIC는 위치에 민감한 검출기, 특히 측면 광전지 효과에 기초하여 레이저 포인트 위치에 민감한 검출기를 제조하는데 사용되며, 이는 제로 바이어스 조건 하에서 높은 감도를 나타내고 정밀 위치에 적합합니다.

3C SIC 이종 에피 택시의 제조 방법

3C-SIC 이종 에피 택시의 주요 성장 방법은 화학 기상 증착 (CVD), 승화 에피 택시 (SE), 액체 상피 (LPE), 분자 빔 에피 택시 (MBE), 자기 스퍼터링 등을 포함합니다. CVD는 제어성에 대한 3c-Sic epitaxy에 대한 선호되는 방법이며, 온도 (따라서 가스, 가스, 가스의 압력)에 대한 3c-Sic epitaxy가 선호되는 방법입니다. 에피 택셜 층의 품질).

화학 증 증착 (CVD) : SI 및 C 요소를 함유하는 화합물 가스를 반응 챔버로 전달하고, 가열 및 고온에서 분해 한 다음, Si 원자 및 C 원자를 Si 기판 또는 6H-SIC, 15R-SIC, 4H-SIC 기판에 침전시킨다. 이 반응의 온도는 일반적으로 1300-1500 ℃ 사이입니다. 일반적인 SI 소스는 SIH4, TCS, MTS 등이며 C 소스는 주로 C2H4, C3H8 등이며 H2는 캐리어 가스로 사용됩니다. 

성장 과정에는 주로 다음 단계가 포함됩니다. 

1. 기체 상 반응 공급원은 주 가스 흐름에서 증착 구역을 향해 운반된다. 

2. 가스 상 반응은 경계층에서 발생하여 박막 전구체 및 부산물을 생성합니다. 

3. 전구체의 강수, 흡착 및 균열 과정. 

4. 흡착 된 원자는 기판 표면에서 이동하고 재구성한다. 

5. 흡착 된 원자는 기질 표면에서 핵 생성 및 성장한다. 

6. 주 가스 흐름 구역으로의 반응 후 폐기물 가스의 질량 수송은 반응 챔버에서 제거된다. 

지속적인 기술 진보와 심층 메커니즘 연구를 통해 3C-Sic Heteroepitaxial 기술은 반도체 산업에서 더 중요한 역할을 수행하고 고효율 전자 장치의 개발을 촉진 할 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 고품질 두꺼운 필름 3C-SIC의 빠른 성장은 고전압 장치의 요구를 충족시키는 열쇠입니다. 성장률과 재료 균일 성 사이의 균형을 극복하기 위해서는 추가 연구가 필요하다. SIC/GAN과 같은 이기종 구조에서 3C-SIC의 적용과 함께 전력 전자 장치, 광전자 통합 및 양자 정보 처리와 같은 새로운 장치에서 잠재적 인 응용을 탐색합니다.

반도체는 3C를 제공합니다SIC 코팅고순도 흑연 및 고순도 실리콘 카바이드와 같은 다른 제품에서. 20 년 이상의 R & D 경험을 통해 회사 회사는EPI 수신기 인 경우, 따라서 에피 택셜 러딩가, Epitaxial 층 생산 공정에서 중요한 역할을하는 Si epi 감수자 등.

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