Plantes SIC de type P de 8 pouces

Les plaquettes SIC de type P Semicorex 8 pouces représentent une percée dans la technologie de semi-conducteurs à large bande de bande, offrant des performances supérieures aux applications de haute puissance, à haute fréquence et à haute température. Fabriqué avec des processus de croissance cristalline et de dérision de pointe. Afin de réaliser les fonctions de divers dispositifs semi-conducteurs, la conductivité des matériaux semi-conducteurs doit être contrôlée avec précision. Le dopage de type P est l'un des moyens importants pour changer la conductivité du SIC. L'introduction d'atomes d'impureté avec un petit nombre d'électrons de valence (généralement en aluminium) dans le réseau SIC formera des "trous" chargés positivement. Ces trous peuvent participer à la conduction en tant que porteurs, ce qui fait que le matériel SIC présente une conductivité de type P. Le dopage de type P est essentiel pour la fabrication d'une variété de dispositifs semi-conducteurs, tels que les MOSFET, les diodes et les transistors à jonction bipolaire, qui reposent tous sur des jonctions P-N pour atteindre leurs fonctions spécifiques. L'aluminium (AL) est un dopant de type p couramment utilisé dans le sic. Comparé au bore, l'aluminium est généralement plus adapté pour obtenir des couches SIC fortement dopées et à faible résistance. En effet, l'aluminium a un niveau d'énergie d'accepteur moins profond et est plus susceptible d'occuper la position des atomes de silicium dans le réseau SIC, atteignant ainsi une efficacité de dopage plus élevée. La principale méthode pour les plaquettes SIC de type P est l'implantation ionique, qui nécessite généralement un recuit à des températures élevées supérieures à 1500 ° C pour activer les atomes d'aluminium implantés, leur permettant d'entrer dans la position de remplacement du réseau SIC et de jouer leur rôle électrique. En raison du faible taux de diffusion des dopants dans le SIC, la technologie d'implantation ionique peut contrôler avec précision la profondeur d'implantation et la concentration des impuretés, ce qui est crucial pour la fabrication de dispositifs à haute performance.

Le choix des dopants et le processus de dopage (comme le recuit à haute température après implantation ionique) sont des facteurs clés affectant les propriétés électriques des dispositifs SIC. L'énergie d'ionisation et la solubilité du dopant déterminent directement le nombre de transporteurs libres. Les processus d'implantation et de recuit affectent la liaison effective et l'activation électrique des atomes de dopant dans le réseau. Ces facteurs déterminent finalement la tolérance de tension, la capacité de charge du courant et les caractéristiques de commutation de l'appareil. Un recuit à haute température est généralement nécessaire pour atteindre l'activation électrique des dopants dans le sic, ce qui est une étape de fabrication importante. Ces températures de recuit élevées imposent des demandes élevées sur l'équipement et le contrôle des processus, qui doivent être contrôlées avec précision pour éviter d'introduire des défauts dans le matériau ou de réduire la qualité du matériau. Les fabricants doivent optimiser le processus de recuit pour assurer une activation suffisante des dopants tout en minimisant les effets néfastes sur l'intégrité de la tranche.

Le substrat de carbure de silicium de silicium de type P de haute qualité produit par la méthode de phase liquide accélérera considérablement le développement de SIC-IGBT à haute performance et réalisera la localisation de dispositifs de puissance à ultra-tension ultra-haute haut de gamme. La méthode de phase liquide a l'avantage de faire croître des cristaux de haute qualité. Le principe de croissance des cristaux détermine que les cristaux de carbure de silicium à ultra-haute qualité peuvent être cultivés et que des cristaux de carbure de silicium avec de faibles divisions et des défauts d'empilement zéro ont été obtenus. Le substrat de carbure de silicium hors angle de type P de type P préparé par la méthode de phase liquide a une résistivité inférieure à 200 mΩ · cm, une distribution uniforme de résistivité dans le plan et une bonne cristallinité.

Les substrats en carbure de silicium de type P sont généralement utilisés pour fabriquer des dispositifs d'alimentation, tels que les transistors bipolaires de grille isolés (IGBT).

Igbt = MOSFET + BJT, qui est un commutateur qui est sur ou désactivé. MOSFET = IGFET (transistor à effet de champ semi-conducteur d'oxyde métallique ou transistor à effet de champ de porte isolé). BJT (transistor de jonction bipolaire, également connu sous le nom de triode), bipolaire signifie que lorsque vous travaillez, deux types de transporteurs, d'électrons et de trous, participent au processus de conduction, généralement une jonction PN participe à la conduction.

La méthode de phase liquide est une technique précieuse pour produire des substrats SIC de type P avec dopage contrôlé et qualité cristalline élevée. Bien qu'il fasse face à des défis, ses avantages le rendent adapté à des applications spécifiques en électronique haute puissance. L'utilisation de l'aluminium comme dopant est le moyen le plus courant de créer le type P SIC.

La pression pour une efficacité plus élevée, une densité de puissance plus élevée et une plus grande fiabilité de l'électronique électrique (pour les véhicules électriques, les onduleurs d'énergie renouvelable, les lecteurs de moteurs industriels, les alimentations, etc.) nécessitent des dispositifs SIC qui fonctionnent plus près des limites théoriques du matériau. Les défauts originaires du substrat sont un facteur limitant majeur. Le SIC de type P a historiquement été plus sujet aux défauts que N-type lorsqu'il est cultivé par le Pvt traditionnel. Par conséquent, des substrats SIC de type P à faible défaut de haute qualité, activés par des méthodes comme LPM, sont des catalyseurs critiques pour la prochaine génération de dispositifs de puissance SIC avancés, en particulier les MOSFET et les diodes.