Dopingová kontrola v sublimačním růstu SiC

Karbid křemíku (SiC)hraje důležitou roli při výrobě výkonové elektroniky a vysokofrekvenčních zařízení díky svým vynikajícím elektrickým a tepelným vlastnostem. Kvalita a úroveň dopinguSiC krystalypřímo ovlivňují výkon zařízení, takže přesná kontrola dopingu je jednou z klíčových technologií v procesu růstu SiC.

1. Vliv dopingu nečistot

Při sublimačním růstu SiC jsou preferovanými dopanty pro růst ingotů typu n a typu dusík dusík (N) a hliník (Al). Nicméně čistota a koncentrace dopingu pozadí SiC ingotů mají významný dopad na výkon zařízení. Čistota SiC surovin agrafitové komponentyurčuje povahu a množství atomů nečistot vingot. Mezi tyto nečistoty patří titan (Ti), vanad (V), chrom (Cr), železo (Fe), kobalt (Co), nikl (Ni)) a síra (S). Přítomnost těchto kovových nečistot může způsobit, že koncentrace nečistot v ingotu bude 2 až 100krát nižší než ve zdroji, což ovlivňuje elektrické vlastnosti zařízení.

2. Polární efekt a kontrola koncentrace dopingu

Polární efekty při růstu krystalů SiC mají významný dopad na koncentraci dopingu. vSiC ingotyrostoucí na krystalové rovině (0001), koncentrace dopingu dusíku je výrazně vyšší než koncentrace narostlá na krystalové rovině (0001), zatímco doping hliníku vykazuje opačný trend. Tento efekt pochází z povrchové dynamiky a je nezávislý na složení plynné fáze. Atom dusíku je vázán ke třem nižším atomům křemíku na krystalové rovině (0001), ale může být vázán pouze k jednomu atomu křemíku na krystalové rovině (0001), což má za následek mnohem nižší desorpční rychlost dusíku na krystalu (0001). letadlo. (0001) krystalová tvář.

3. Vztah mezi koncentrací dopingu a poměrem C/Si

Doping nečistot je také ovlivněn poměrem C/Si a tento konkurenční efekt obsazení prostoru je také pozorován u CVD růstu SiC. Při standardním sublimačním růstu je náročné nezávisle řídit poměr C/Si. Změny růstové teploty ovlivní efektivní poměr C/Si a tím i koncentraci dopingu. Například dopování dusíkem obecně klesá s rostoucí teplotou růstu, zatímco doping hliníkem se zvyšuje s rostoucí teplotou růstu.

4. Barva jako indikátor úrovně dopingu

Barva krystalů SiC se s rostoucí koncentrací dopingu tmavne, takže barva a barevná hloubka se stávají dobrými indikátory typu a koncentrace dopingu. Vysoce čisté 4H-SiC a 6H-SiC jsou bezbarvé a průhledné, zatímco doping typu n nebo p způsobuje absorpci nosiče v oblasti viditelného světla, což dává krystalu jedinečnou barvu. Například 4H-SiC typu n absorbuje při 460 nm (modré světlo), zatímco 6H-SiC typu n absorbuje při 620 nm (červené světlo).

5. Radiální dopingová nehomogenita

V centrální oblasti destičky SiC(0001) je koncentrace dopingu typicky vyšší, projevuje se tmavší barvou v důsledku zvýšeného dopování nečistot během růstu fasety. Během procesu růstu ingotu dochází k rychlému spirálovému růstu na fazetě 0001, ale rychlost růstu ve směru krystalu <0001> je nízká, což vede ke zvýšenému dopování nečistot v oblasti fasety 0001. Proto je koncentrace dopingu v centrální oblasti destičky o 20 % až 50 % vyšší než v periferní oblasti, což poukazuje na problém radiální dopingové nerovnoměrnosti vSiC (0001) destičky.

Semicorex nabízí vysokou kvalituSiC substráty. Pokud máte nějaké dotazy nebo potřebujete další podrobnosti, neváhejte nás kontaktovat.

Kontaktní telefon +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com