Silizio-karburoaren substratua

ren prozesuasilizio karburoaren substratuakonplexua eta fabrikatzeko zaila da.SiC substratuaindustria-katearen balio nagusia hartzen du, %47koa. Aurreikuspenen arabera, ekoizpen-ahalmena handitu eta etorkizunean etekinaren hobekuntzarekin %30era jaistea espero da.

Propietate elektrokimikoen ikuspegitik,silizio karburoaren substratuamaterialak substratu eroaleetan (erresistentzia-tartea 15~30mΩ·cm) eta erdi-isolatzaileak (erresistibitatea 105Ω·cm baino handiagoa) banatu daitezke. Bi substratu mota hauek gailu diskretuak fabrikatzeko erabiltzen dira, hala nola, potentzia-gailuak eta irrati-maiztasun-gailuak, hazkunde epitaxialaren ondoren. Haien artean:

1. Silizio karburozko substratu erdi isolatzailea: batez ere galio nitrurozko irrati-maiztasuneko gailuak, gailu optoelektronikoak eta abar fabrikatzeko erabiltzen dena. oblea lortzen da, galio nitrurozko irrati-maiztasuneko gailuetan gehiago bihur daiteke, hala nola HEMT.

2. Silizio karburozko substratu eroalea: nagusiki potentzia-gailuen fabrikazioan erabiltzen da. Siliziozko potentzia-gailuen fabrikazio-prozesu tradizionala ez bezala, silizio-karburoko potentzia-gailuak ezin dira zuzenean fabrikatu silizio-karburoko substratu batean. Beharrezkoa da silizio-karburozko epitaxia-geruza bat substratu eroale batean haztea silizio-karburoko oblea epitaxial bat lortzeko, eta gero Schottky diodoak, MOSFETak, IGBTak eta beste potentzia-gailu batzuk geruza epitaxialean fabrikatzea.

Prozesu nagusia hiru urratsetan banatzen da:

1. Lehengaien sintesia: nahastu purutasun handiko silizio-hautsa + karbono-hautsa formularen arabera, erreakzio-ganberan erreakzionatu 2000 °C-tik gorako tenperatura altuko baldintzetan eta sintetizatu kristal-forma eta partikula-tamaina zehatzeko silizio-karburo partikulak. Ondoren, birrinketa, baheketa, garbiketa eta beste prozesu batzuen bidez, baldintzak betetzen dituzten purutasun handiko silizio karburo hautsezko lehengaiak lortzen dira.

2. Kristalaren hazkundea: silizio karburoko substratuen fabrikazioko prozesu-loturarik nagusiena da eta silizio karburoko substratuen propietate elektrikoak zehazten ditu. Gaur egun, kristalak hazteko metodo nagusiak lurrun-garraio fisikoa (PVT), tenperatura altuko lurrun-deposizio kimikoa (HT-CVD) eta fase likidoaren epitaxia (LPE) dira. Horien artean, PVT fase honetan SiC substratuen hazteko metodo nagusia da, heldutasun tekniko handiena eta ingeniaritza aplikazio zabalena duena.

3. Kristalaren prozesamendua: lingoteen prozesatzeko, kristalezko hagaxka ebakitzeko, artezteko, leuntzeko, garbitzeko eta beste esteken bidez, silizio karburozko kristalezko hagaxka substratu batean prozesatzen da.