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Croissance 5-4-3 de plaquettes sic polyagonales hexagonales

Technologie 5.silicon de carbure

Croissance 5-4-3 de plaquettes sic polyagonales hexagonales

2018-01-08

à la fin des années 1970, tairov et tzvetkov ont établi les principes de base d'un processus de croissance par sublimation avec ensemencement modifié pour la croissance de 6h-sic. Ce procédé, également appelé procédé Lely modifié, a été une percée pour sic en ce sens qu'il offrait la première possibilité de croissance reproductible de grands monocristaux de sic pouvant être coupés et polis en plaquettes sic produites en masse. le processus de croissance de base est basé sur le chauffage de la matière sic polycristalline à ~ 2400 ° c dans des conditions où il se sublime dans la phase vapeur et se condense ensuite sur un cristal de sic plus froid qui produit une boule de cristaux monocristallins plus gros à peu près à quelques millimètres par heure. à ce jour, l'orientation préférée de la croissance dans le processus de sublimation est telle que la croissance verticale d'une boule cylindrique plus grande se déroule le long de la \u0026 lt; 0 0 0 1 \u0026 gt; direction de l'axe c cristallographique (c'est-à-dire, direction verticale sur la figure 5.1). des tranches circulaires \"d'axe c\" avec des surfaces qui sont normales (c'est-à-dire perpendiculaires à moins de 10 °) à l'axe c peuvent être sciées à partir de la boule grossièrement cylindrique. Après des années de développement du processus de croissance par sublimation, cree, inc., est devenue la première entreprise à vendre des semi-conducteurs de 2,5 cm de diamètre en 6h-sic axés sur l'axe c en 1989. En conséquence, la grande majorité la commercialisation a eu lieu depuis 1990 en utilisant des tranches sic orientées sur l'axe C des polytypes 6h et 4h-sic. Des plaquettes sic de type n, de type p et semi-isolantes de différentes tailles (actuellement de 7,6 cm de diamètre) sont maintenant disponibles dans le commerce auprès de divers fournisseurs. Il convient de noter que les conductivités de substrat réalisables pour les plaquettes sic de type p sont plus de 10 fois plus petites que pour les substrats de type n, ce qui est largement dû à la différence entre les énergies d'ionisation du dopant donneur et accepteur (tableau 5.1). plus récemment, des plaquettes sic cultivées avec des sources de gaz au lieu de la sublimation de sources solides ou une combinaison de sources gazeuses et solides ont également été commercialisées. la croissance des boules et des plaquettes sic orientées le long d'autres directions cristallographiques, telles que les orientations \"a-face\", a également été étudiée au cours de la dernière décennie. alors que ces autres orientations de plaquettes sic offrent des différences intéressantes dans les propriétés des appareils par rapport aux plaquettes conventionnelles axées sur l'axe c (mentionnées brièvement à la section 5.5.5), toutes les pièces électroniques commerciales produites (à ce jour) sont fabriquées en utilisant l'axe c gaufrettes orientées.


la taille, le coût et la qualité des plaquettes sont tous très critiques pour la fabricabilité et le rendement des procédés de la microélectronique semi-conductrice produite en masse. comparées aux standards de plaquettes de silicium ordinaires, les plaquettes de 4h et de 6h-sic d'aujourd'hui sont plus petites, plus chères et généralement de qualité inférieure

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