Il substrato in carburo di silicio è suddiviso in tipo semiisolante e tipo conduttivo. Attualmente, la specifica principale dei prodotti con substrato in carburo di silicio semiisolato è di 4 pollici. Nel mercato del carburo di silicio conduttivo, l'attuale specifica del prodotto di substrato tradizionale è di 6 pollici.
A causa delle applicazioni a valle nel campo RF, i substrati SiC semi-isolati e i materiali epitassiali sono soggetti al controllo delle esportazioni da parte del Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti. Il SiC semi-isolato come substrato è il materiale preferito per l'eteroepitassia del GaN e ha importanti prospettive di applicazione nel campo delle microonde. Rispetto al disadattamento dei cristalli dello zaffiro del 14% e del Si del 16,9%, il disadattamento dei cristalli dei materiali SiC e GaN è solo del 3,4%. Insieme alla conduttività termica ultraelevata del SiC, i dispositivi a microonde ad alta frequenza e ad alta potenza LED ad alta efficienza energetica e GaN da esso preparati presentano grandi vantaggi nei radar, nelle apparecchiature a microonde ad alta potenza e nei sistemi di comunicazione 5G.
La ricerca e lo sviluppo del substrato SiC semi-isolato è sempre stato al centro della ricerca e dello sviluppo del substrato SiC monocristallino. Esistono due difficoltà principali nella coltivazione di materiali SiC semi-isolati:
1) Ridurre le impurità donatrici di N introdotte dal crogiolo di grafite, dall'adsorbimento dell'isolamento termico e dal drogaggio in polvere;
2) Pur garantendo la qualità e le proprietà elettriche del cristallo, viene introdotto un centro di livello profondo per compensare le impurità residue di livello superficiale con l'attività elettrica.
Attualmente, i produttori con capacità produttiva di SiC semi-isolato sono principalmente SICC Co, Semisic Crystal Co, Tanke Blue Co, Hebei Synlight Crystal Co., Ltd.
Il cristallo SiC conduttivo si ottiene iniettando azoto nell'atmosfera di crescita. Il substrato conduttivo in carburo di silicio viene utilizzato principalmente nella produzione di dispositivi di potenza, dispositivi di potenza in carburo di silicio con alta tensione, alta corrente, alta temperatura, alta frequenza, basse perdite e altri vantaggi unici, miglioreranno notevolmente l'uso esistente dell'energia dei dispositivi di potenza a base di silicio efficienza di conversione, ha un impatto significativo e di vasta portata nel campo della conversione efficiente dell’energia. Le principali aree di applicazione sono veicoli elettrici/pali di ricarica, nuova energia fotovoltaica, trasporto ferroviario, reti intelligenti e così via. Poiché a valle dei prodotti conduttivi ci sono principalmente dispositivi di potenza nei veicoli elettrici, nel fotovoltaico e in altri campi, le prospettive applicative sono più ampie e i produttori sono più numerosi.
Tipo di cristallo di carburo di silicio: la struttura tipica del miglior carburo di silicio cristallino 4H può essere divisa in due categorie, una è la struttura di sfalerite di tipo cristallino di carburo di silicio cubico, nota come 3C-SiC o β-SiC, e l'altra è quella esagonale o struttura a diamante della struttura a periodo largo, tipica di 6H-SiC, 4H-sic, 15R-SiC, ecc., noti collettivamente come α-SiC. 3C-SiC presenta il vantaggio di un'elevata resistività nei dispositivi di produzione. Tuttavia, l’elevata discrepanza tra le costanti reticolari di Si e SiC e i coefficienti di dilatazione termica può portare a un gran numero di difetti nello strato epitassiale 3C-SiC. Il 4H-SiC ha un grande potenziale nella produzione di MOSFET, perché i suoi processi di crescita dei cristalli e di crescita dello strato epitassiale sono più eccellenti e, in termini di mobilità degli elettroni, 4H-SiC è superiore a 3C-SiC e 6H-SiC, fornendo migliori caratteristiche a microonde per 4H -MOSFET SiC.
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Orario di pubblicazione: 16 luglio 2024