Sraitheanna Epitaxial: Bunús na bhFeistí Leathsheoltóra Arda

Fíor 1: Léiríonn sé an comhghaol idir tiúchan dópála, tiús ciseal, agus voltas miondealaithe le haghaidh feistí aonpholacha.

Cuimsíonn ullmhú sraitheanna epitaxial SiC go príomha teicníochtaí ar nós Fás Galú, Epitaxy Céime Leachtacha (LPE), Epitaxy Beam Móilíneach (MBE), agus Taiscí Gaile Ceimiceach (CVD), agus CVD mar an modh is mó le haghaidh olltáirgeadh i monarchana.

Tábla 1: Soláthraíonn sé forbhreathnú comparáideach ar na príomh-mhodhanna ullmhúcháin ciseal epitaxial.

Baineann cur chuige ceannródaíoch le fás ar fhoshraitheanna as-ais {0001} ag uillinn chlaonta ar leith, mar a léirítear i bhFíor 2(b). Méadaíonn an modh seo dlús céime go suntasach agus laghdaítear méid na gcéimeanna, ag éascú núiclithe go príomha ag láithreáin bunchála céime agus mar sin, ligeann don chiseal epitaxial seicheamh cruachta an tsubstráit a mhacasamhlú go foirfe, rud a chuireann deireadh le cómhaireachtáil na n-ilchineálacha.

Figiúr 2: Léiríonn an próiseas fisiceach epitaxy céim-rialaithe i 4H-SiC.

Fíor 3: Léiríonn sé na coinníollacha criticiúla le haghaidh fáis CVD in epitaxy céim-rialaithe do 4H-SiC.

Fíor 4: Comparáidtear rátaí fáis faoi fhoinsí sileacain éagsúla le haghaidh epitaxy 4H-SiC.

I réimse na n-iarratas voltas íseal agus meánach (m.sh., feistí 1200V), tá teicneolaíocht epitaxy SiC tar éis céim aibí a bhaint amach, ag tairiscint aonfhoirmeacht réasúnta níos fearr i dtiús, tiúchan dópála, agus dáileadh lochtanna, ag comhlíonadh na gceanglas maidir le voltas íseal agus meánach go leordhóthanach. , MOS, feistí JBS, agus eile.

Mar sin féin, tá dúshláin shuntasacha ag baint leis an bhfearann ​​​​ardvoltais. Mar shampla, éilíonn feistí rátáilte ag 10000V sraitheanna epitaxial thart ar 100 μm tiubh, ach léiríonn na sraitheanna seo aonfhoirmeacht tiús agus dópála i bhfad níos boichte i gcomparáid lena gcomhghleacaithe íseal-voltais, gan trácht ar an tionchar díobhálach atá ag lochtanna triantánacha ar fheidhmíocht iomlán an fheiste. Cuireann feidhmchláir ardvoltais, a bhíonn i bhfabhar feistí dépholacha, éilimh dhian ar shaolré an iompróra mionlaigh, rud a éilíonn leas iomlán a bhaint as próiseas chun an paraiméadar seo a fheabhsú.

Faoi láthair, tá an margadh faoi cheannas na sliseog epitaxial SiC 4-orlach agus 6-orlach, le méadú de réir a chéile ar líon na sliseog epitaxial SiC mór-trastomhas. Cinneann toisí na bhfoshraitheanna SiC go bunúsach méid na sliseog epitaxial SiC. Le foshraitheanna SiC 6-orlach ar fáil ar bhonn tráchtála anois, tá an t-aistriú ó epitaxy SiC 4-orlach go 6-orlach ar siúl go seasta.

De réir mar a théann an teicneolaíocht um mhonarú foshraitheanna SiC chun cinn agus de réir mar a mhéadaíonn cumas táirgthe, tá costas foshraitheanna SiC ag laghdú de réir a chéile. Ós rud é gurb ionann foshraitheanna agus níos mó ná 50% de chostas na sliseog epitaxial, meastar go mbeidh costais níos ísle le haghaidh epitaxy SiC mar thoradh ar phraghsanna an tsubstráit laghdaithe, rud a thabharfadh todhchaí níos gile don tionscal.**