O substrato de carboneto de silício é dividido em tipo semi-isolante e tipo condutor. Atualmente, a especificação principal de produtos de substrato de carboneto de silício semi-isolados é de 4 polegadas. No mercado de carboneto de silício condutor, a especificação atual do produto de substrato convencional é de 6 polegadas.
Devido às aplicações posteriores no campo de RF, os substratos de SiC semi-isolados e os materiais epitaxiais estão sujeitos ao controle de exportação do Departamento de Comércio dos EUA. O SiC semi-isolado como substrato é o material preferido para a heteroepitaxia de GaN e tem importantes perspectivas de aplicação no campo de microondas. Comparado com a incompatibilidade de cristal de safira 14% e Si 16,9%, a incompatibilidade de cristal de materiais SiC e GaN é de apenas 3,4%. Juntamente com a condutividade térmica ultra-alta do SiC, os dispositivos LED de alta eficiência energética e GaN de alta frequência e micro-ondas de alta potência preparados por ele apresentam grandes vantagens em radar, equipamentos de micro-ondas de alta potência e sistemas de comunicação 5G.
A pesquisa e desenvolvimento de substrato de SiC semi-isolado sempre foi o foco da pesquisa e desenvolvimento de substrato de cristal único de SiC. Existem duas dificuldades principais no cultivo de materiais SiC semi-isolados:
1) Reduzir as impurezas doadoras de N introduzidas pelo cadinho de grafite, adsorção de isolamento térmico e dopagem em pó;
2) Ao garantir a qualidade e as propriedades elétricas do cristal, um centro de nível profundo é introduzido para compensar as impurezas residuais de nível superficial com atividade elétrica.
Atualmente, os fabricantes com capacidade de produção de SiC semi-isolado são principalmente SICC Co, Semisic Crystal Co, Tanke Blue Co, Hebei Synlight Crystal Co., Ltd.
O cristal condutor de SiC é obtido pela injeção de nitrogênio na atmosfera em crescimento. O substrato condutor de carboneto de silício é usado principalmente na fabricação de dispositivos de energia, dispositivos de energia de carboneto de silício com alta tensão, alta corrente, alta temperatura, alta frequência, baixa perda e outras vantagens exclusivas, melhorará muito o uso existente de dispositivos de energia baseados em silício. eficiência de conversão, tem um impacto significativo e de longo alcance no campo da conversão eficiente de energia. As principais áreas de aplicação são veículos elétricos/pilhas de carregamento, nova energia fotovoltaica, trânsito ferroviário, rede inteligente e assim por diante. Como os produtos condutores a jusante são principalmente dispositivos de energia em veículos elétricos, fotovoltaicos e outros campos, a perspectiva de aplicação é mais ampla e os fabricantes são mais numerosos.
Tipo de cristal de carboneto de silício: A estrutura típica do melhor carboneto de silício cristalino 4H pode ser dividida em duas categorias, uma é o tipo de cristal de carboneto de silício cúbico de estrutura esfalerita, conhecido como 3C-SiC ou β-SiC, e a outra é o hexagonal ou estrutura de diamante da estrutura de grande período, que é típica de 6H-SiC, 4H-sic, 15R-SiC, etc., conhecidos coletivamente como α-SiC. O 3C-SiC tem a vantagem de alta resistividade na fabricação de dispositivos. No entanto, a alta incompatibilidade entre as constantes de rede de Si e SiC e os coeficientes de expansão térmica pode levar a um grande número de defeitos na camada epitaxial 3C-SiC. O 4H-SiC tem grande potencial na fabricação de MOSFETs, pois seus processos de crescimento de cristais e de crescimento da camada epitaxial são mais excelentes e, em termos de mobilidade eletrônica, o 4H-SiC é superior ao 3C-SiC e 6H-SiC, proporcionando melhores características de micro-ondas para 4H. -MOSFETs SiC.
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Horário da postagem: 16 de julho de 2024