ویفرهای 8 اینچی P-Type P-Type

ویفرهای SIC از نوع P-Type 8 اینچی Semicorex نشان دهنده دستیابی به موفقیت در فناوری نیمه هادی باند گسترده است و عملکرد برتر را برای برنامه های با قدرت بالا ، با فرکانس بالا و با درجه حرارت بالا ارائه می دهد. تولید شده با رشد پیشرفته کریستال و فرآیندهای ویرایش. برای تحقق کارکردهای دستگاههای مختلف نیمه هادی ، هدایت مواد نیمه هادی باید دقیقاً کنترل شود. دوپینگ از نوع P یکی از مهمترین وسیله برای تغییر هدایت SIC است. معرفی اتم های ناخالصی با تعداد کمی از الکترونهای ظرفیت (معمولاً آلومینیوم) به شبکه SIC "سوراخ" با بار مثبت تشکیل می شود. این سوراخ ها می توانند در هدایت به عنوان حامل شرکت کنند و باعث می شود مواد SIC از نوع P-Type استفاده کنند. دوپینگ از نوع P برای ساخت انواع دستگاه های نیمه هادی مانند MOSFETS ، DIODES و ترانزیستورهای اتصال دو قطبی ضروری است که همگی برای دستیابی به عملکردهای خاص خود به اتصالات P-N متکی هستند. آلومینیوم (AL) یک دوپت از نوع p است که در SIC استفاده می شود. در مقایسه با بور ، آلومینیوم به طور کلی برای به دست آوردن لایه های SIC به شدت دوپ و کم مقاومت مناسب تر است. این امر به این دلیل است که آلومینیوم دارای سطح انرژی گیرنده کم عمق است و به احتمال زیاد موقعیت اتم های سیلیکون را در شبکه SIC اشغال می کند و از این طریق به راندمان دوپینگ بالاتر می رسد. روش اصلی برای ویفرهای SIC دوپینگ از نوع P ، کاشت یون است که معمولاً برای فعال کردن اتم های آلومینیومی کاشته شده نیاز به پخت و پز در دماهای بالای 1500 درجه سانتیگراد دارد و به آنها امکان می دهد تا وارد موقعیت جایگزینی شبکه SIC شوند و نقش الکتریکی خود را بازی کنند. با توجه به میزان انتشار پایین دوپانت ها در SIC ، فناوری کاشت یونی می تواند به طور دقیق عمق کاشت و غلظت ناخالصی ها را کنترل کند ، که برای تولید دستگاه های با کارایی بالا بسیار مهم است.

انتخاب دوپانتها و فرآیند دوپینگ (مانند بازپخت درجه حرارت بالا پس از کاشت یون) عوامل اصلی مؤثر بر خصوصیات الکتریکی دستگاههای SIC است. انرژی یونیزاسیون و حلالیت دوپانت به طور مستقیم تعداد حامل های آزاد را تعیین می کند. فرآیندهای کاشت و بازپرداخت بر اتصال موثر و فعال سازی الکتریکی اتم های دوپانت در شبکه تأثیر می گذارد. این عوامل در نهایت تحمل ولتاژ ، ظرفیت حمل جریان و ویژگی های تعویض دستگاه را تعیین می کند. بازپرداخت درجه حرارت بالا معمولاً برای دستیابی به فعال سازی الکتریکی دوپانتها در SIC ، که یک مرحله مهم تولید است ، لازم است. چنین دمای بازپرداخت بالا تقاضای زیادی را بر روی تجهیزات و کنترل فرآیند قرار می دهد ، که برای جلوگیری از معرفی نقص در مواد یا کاهش کیفیت مواد ، باید دقیقاً کنترل شوند. تولید کنندگان برای اطمینان از فعال سازی کافی دوپانتها و ضمن به حداقل رساندن اثرات جانبی بر روی یکپارچگی ویفر ، باید فرایند بازپرداخت را بهینه کنند.

بستر کاربید سیلیکون با کیفیت بالا و با کیفیت بالا ، با روش فاز مایع تولید می شود ، توسعه SIC-IGBT با کارایی بالا را بسیار تسریع می کند و بومی سازی دستگاه های قدرت ولتاژ فوق العاده بالا را تحقق می بخشد. روش فاز مایع از مزیت رشد کریستال های با کیفیت بالا برخوردار است. اصل رشد کریستال تعیین می کند که می توان کریستال های کاربید سیلیکون با کیفیت فوق العاده با کیفیت بالا را رشد داد و کریستال های کاربید سیلیکون با دفع پایین و گسل های انباشته صفر به دست آمد. بستر کاربید سیلیکون از زاویه 4 درجه 4 درجه P که با روش فاز مایع تهیه شده است ، دارای مقاومت کمتر از 200mΩ · سانتی متر ، توزیع مقاومت در داخل هواپیما یکنواخت و بلوریته خوب است.

از بسترهای کاربید سیلیکون از نوع P به طور کلی برای ساخت دستگاه های برق مانند ترانزیستورهای دو قطبی دروازه عایق (IGBT) استفاده می شود.

IGBT = MOSFET + BJT ، که سوئیچ است که روشن یا خاموش است. MOSFET = IGFET (ترانزیستور اثر نیمه هادی اکسید فلزی ، یا ترانزیستور اثر گیت عایق). BJT (ترانزیستور اتصال دو قطبی ، همچنین به عنوان Triode شناخته می شود) ، دو قطبی به این معنی است که هنگام کار ، دو نوع حامل ، الکترون و سوراخ ، در فرآیند هدایت شرکت می کنند ، به طور کلی یک محل اتصال PN در هدایت شرکت می کند.

روش فاز مایع یک روش ارزشمند برای تولید بسترهای SIC از نوع P با دوپینگ کنترل شده و کیفیت کریستال بالا است. در حالی که با چالش هایی روبرو است ، مزایای آن باعث می شود که آن را برای برنامه های خاص در الکترونیک با قدرت بالا مناسب کند. استفاده از آلومینیوم به عنوان یک دوپانت رایج ترین روش برای ایجاد نوع p است.

فشار برای راندمان بالاتر ، چگالی قدرت بالاتر و قابلیت اطمینان بیشتر در الکترونیک برق (برای وسایل نقلیه برقی ، اینورترهای انرژی تجدید پذیر ، درایوهای موتور صنعتی ، منبع تغذیه و غیره) به دستگاههای SIC نیاز دارد که به محدوده نظری مواد نزدیک تر عمل می کنند. نقص ناشی از بستر یک عامل محدود کننده اصلی است. SIC از نوع P از لحاظ تاریخی در هنگام رشد توسط PVT سنتی ، مستعد ابتلا به نقص تر از نوع N بوده است. بنابراین ، بسترهای SIC با کیفیت بالا و با کیفیت بالا ، با استفاده از روش هایی مانند LPM ، فعال کننده های مهمی برای نسل بعدی دستگاه های پیشرفته قدرت SIC ، به ویژه MOSFET ها و دیود ها هستند.