Έλεγχος ντόπινγκ στην ανάπτυξη του SiC εξάχνωσης

Καρβίδιο του πυριτίου (SiC)διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην κατασκευή ηλεκτρονικών ισχύος και συσκευών υψηλής συχνότητας λόγω των εξαιρετικών ηλεκτρικών και θερμικών ιδιοτήτων του. Η ποιότητα και το επίπεδο ντόπινγκ τουΚρύσταλλοι SiCεπηρεάζουν άμεσα την απόδοση της συσκευής, επομένως ο ακριβής έλεγχος του ντόπινγκ είναι μία από τις βασικές τεχνολογίες στη διαδικασία ανάπτυξης του SiC.

1. Επίδραση του ντόπινγκ ακαθαρσιών

Στην ανάπτυξη εξάχνωσης του SiC, τα προτιμώμενα πρόσθετα για ανάπτυξη πλινθωμάτων τύπου n και τύπου p είναι το Άζωτο (Ν) και το Αλουμίνιο (Al) αντίστοιχα. Ωστόσο, η καθαρότητα και η συγκέντρωση ντόπινγκ υποβάθρου των πλινθωμάτων SiC έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην απόδοση της συσκευής. Η καθαρότητα των πρώτων υλών SiC καισυστατικά γραφίτηκαθορίζει τη φύση και την ποσότητα των ατόμων ακαθαρσίας στοράβδος. Αυτές οι ακαθαρσίες περιλαμβάνουν τιτάνιο (Ti), βανάδιο (V), χρώμιο (Cr), σίδηρο (Fe), κοβάλτιο (Co), νικέλιο (Ni)) και θείο (S). Η παρουσία αυτών των μεταλλικών ακαθαρσιών μπορεί να προκαλέσει τη συγκέντρωση ακαθαρσιών στο πλινθίο 2 έως 100 φορές χαμηλότερη από αυτή στην πηγή, επηρεάζοντας τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά της συσκευής.

2. Πολικό φαινόμενο και έλεγχος συγκέντρωσης ντόπινγκ

Οι πολικές επιδράσεις στην ανάπτυξη κρυστάλλων SiC έχουν σημαντικό αντίκτυπο στη συγκέντρωση ντόπινγκ. Σεπλινθώματα SiCπου καλλιεργείται στο κρυστάλλινο επίπεδο (0001), η συγκέντρωση ντόπινγκ αζώτου είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή που αναπτύσσεται στο κρυστάλλινο επίπεδο (0001), ενώ το ντόπινγκ αλουμινίου δείχνει την αντίθετη τάση. Αυτό το φαινόμενο προέρχεται από τη δυναμική της επιφάνειας και είναι ανεξάρτητο από τη σύνθεση της αέριας φάσης. Το άτομο αζώτου συνδέεται με τρία κατώτερα άτομα πυριτίου στο κρυσταλλικό επίπεδο (0001), αλλά μπορεί να συνδεθεί μόνο με ένα άτομο πυριτίου στο κρυσταλλικό επίπεδο (0001), με αποτέλεσμα πολύ χαμηλότερο ρυθμό εκρόφησης αζώτου στον κρύσταλλο (0001). επίπεδο. (0001) κρυστάλλινο πρόσωπο.

3. Σχέση συγκέντρωσης ντόπινγκ και αναλογίας C/Si

Το ντόπινγκ ακαθαρσιών επηρεάζεται επίσης από την αναλογία C/Si, και αυτό το φαινόμενο ανταγωνισμού κατάληψης χώρου παρατηρείται επίσης στην ανάπτυξη καρδιαγγειακών παθήσεων του SiC. Στην τυπική ανάπτυξη εξάχνωσης, είναι δύσκολο να ελέγχεται ανεξάρτητα η αναλογία C/Si. Οι αλλαγές στη θερμοκρασία ανάπτυξης θα επηρεάσουν την αποτελεσματική αναλογία C/Si και συνεπώς τη συγκέντρωση ντόπινγκ. Για παράδειγμα, το ντόπινγκ αζώτου γενικά μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας ανάπτυξης, ενώ το ντόπινγκ αλουμινίου αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας ανάπτυξης.

4. Το χρώμα ως δείκτης του επιπέδου ντόπινγκ

Το χρώμα των κρυστάλλων SiC γίνεται πιο σκούρο με την αύξηση της συγκέντρωσης ντόπινγκ, επομένως το χρώμα και το βάθος χρώματος γίνονται καλοί δείκτες του τύπου και της συγκέντρωσης ντόπινγκ. Τα υψηλής καθαρότητας 4H-SiC και 6H-SiC είναι άχρωμα και διαφανή, ενώ το ντόπινγκ τύπου n ή τύπου p προκαλεί απορρόφηση φορέα στην περιοχή του ορατού φωτός, δίνοντας στον κρύσταλλο ένα μοναδικό χρώμα. Για παράδειγμα, το n-τύπου 4H-SiC απορροφά στα 460nm (μπλε φως), ενώ το n-τύπου 6H-SiC απορροφά στα 620nm (κόκκινο φως).

5. Ακτινική ανομοιογένεια ντόπινγκ

Στην κεντρική περιοχή μιας γκοφρέτας SiC(0001), η συγκέντρωση ντόπινγκ είναι τυπικά υψηλότερη, εκδηλώνοντας ως πιο σκούρο χρώμα, λόγω του ενισχυμένου ντόπινγκ ακαθαρσιών κατά την ανάπτυξη της όψης. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανάπτυξης του πλινθώματος, λαμβάνει χώρα ταχεία σπειροειδής ανάπτυξη στην όψη 0001, αλλά ο ρυθμός ανάπτυξης κατά μήκος της κατεύθυνσης του κρυστάλλου <0001> είναι χαμηλός, με αποτέλεσμα ενισχυμένο ντόπινγκ ακαθαρσιών στην περιοχή 0001 όψεων. Επομένως, η συγκέντρωση ντόπινγκ στην κεντρική περιοχή της γκοφρέτας είναι 20% έως 50% υψηλότερη από αυτή στην περιφερειακή περιοχή, υποδεικνύοντας το πρόβλημα της ανομοιομορφίας του ακτινικού ντόπινγκ σεΓκοφρέτες SiC (0001)..

Το Semicorex προσφέρει υψηλή ποιότηταΥποστρώματα SiC. Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις ή χρειάζεστε πρόσθετες λεπτομέρειες, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας.

Τηλέφωνο επικοινωνίας +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com