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5-4-3 crecimiento de obleas hexagonales de polytype sic

5. tecnología de carburo de silicio

5-4-3 crecimiento de obleas hexagonales de polytype sic

2018-01-08

a fines de la década de 1970, tairov y tzvetkov establecieron los principios básicos de un proceso de crecimiento de sublimación modificado para el crecimiento de 6h-sic. este proceso, también conocido como el proceso de lely modificado, fue un avance para sic en que ofrecía la primera posibilidad de crecimiento reproducible de cristales individuales de sic aceptables y grandes que podían cortarse y pulirse en obleas sic producidas en masa. el proceso básico de crecimiento se basa en calentar material fuente sic policristalino a ~ 2400 ° c en condiciones, donde se sublima en la fase de vapor y luego se condensa en un cristal de semilla sic más frío. Esto produce una bola algo cilíndrica de sic de cristal único que crece más alto más o menos a razón de unos pocos milímetros por hora. hasta la fecha, la orientación preferida del crecimiento en el proceso de sublimación es tal que el crecimiento vertical de una bola cilíndrica más alta avanza a lo largo de la \u0026 lt; 0 0 0 1 \u0026 gt; dirección cristalográfica del eje c (es decir, dirección vertical en la figura 5.1). Las obleas circulares de \"eje c\" con superficies que son normales (es decir, perpendiculares a 10 °) con respecto al eje c pueden ser serradas desde la bola más o menos cilíndrica. después de años de mayor desarrollo del proceso de crecimiento de sublimación, cree, inc., se convirtió en la primera compañía en vender obleas semiconductoras de 2,5 cm de diámetro de 6h-sic orientadas al eje c en 1989. correspondientemente, la gran mayoría del desarrollo de electrónica de semiconductores sic y la comercialización ha tenido lugar desde 1990 utilizando obleas sic orientadas al eje c de los politipos de 6 hy 4 h-sic. Las obleas sic de tipo n, tipo p y semi-aislantes de diversos tamaños (actualmente tan grandes como de 7,6 cm de diámetro) ahora están disponibles comercialmente en una variedad de proveedores. vale la pena señalar que las conductividades de sustrato alcanzables para las obleas sic de tipo p son más de 10 veces menores que para los sustratos de tipo n, lo que se debe principalmente a la diferencia entre las energías de ionización dopante del donador y aceptora en sic (tabla 5.1). más recientemente, también se han comercializado obleas sic cultivadas con fuentes de gas en lugar de sublimación de fuentes sólidas o una combinación de gas y fuentes sólidas. El crecimiento de bolas y obleas sic orientadas a lo largo de otras direcciones cristalográficas, como orientaciones \"a-cara\", también se han investigado durante la última década. mientras que estas otras orientaciones de oblea sic ofrecen algunas diferencias interesantes en las propiedades del dispositivo en comparación con las obleas convencionales orientadas en el eje c (mencionadas brevemente en la sección 5.5.5), todas las piezas electrónicas sic comerciales producidas (al momento de escribir esto) se fabrican utilizando el eje c obleas orientadas.


tamaño de la oblea, el costo y la calidad son todos muy críticos para la fabricación y el rendimiento del proceso de microelectrónica de semiconductores producidos en masa. en comparación con los estándares comunes de obleas de silicio, las obleas actuales de 4h y 6h-sic son más pequeñas, más caras y generalmente de calidad inferior que contienen lejos

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