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碳化硅晶体的研发情况

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碳化硅晶体的研发情况

发布日期:2020-12-10 00:00 来源:http://www.ddxdf.com 点击:

世界各国对SiC的研究非常重视,纷纷投入大量的人力物力积极发展,美国、欧洲、日本等不仅从国家层面上制定了相应的研究规划,而且一些国际电子业巨头也都投入巨资发展碳化硅半导体器件,如德国的英飞凌半导体公司,美国的Cree公司、通用电子公司、摩托罗拉公司,日本的丰田、东芝、日立、富士等公司。(国内从事SiC晶体研制的研究所和高校主要有中科院物理所、上海硅酸盐研究所、山东大学、西安理工大学、中国电子科技集团第四十六所等)另外设备厂商也开始支持SiC器件的生产。每年的碳化硅及相关材料国际会议ICSCRM来自全球的专家聚集在一起探讨有关碳化硅新的技术动态。

市场上也已有光电子、功率和微波等三类SiC器件提供商用,如PIN二极管、肖特基二极管、MESFET、MOSFET、晶闸管、SiC基发光二极管等。SiC器件的蓬勃发展迫切需要价廉、大直径、高品质的SiC晶片,以降低器件的价格,提高器件的性能。但由于SiC在正常的工程条件下无液相存在,理论计算表明在压力超过1010Pa、温度超过2830℃的条件下,理想化学配比的SiC熔体才可能存在,故从商业的角度考虑SiC不可能像Si材料一样从熔体中提拉制备。世界上制备SiC体单晶的标准方法是籽晶升华法。

其原理是采用感应或电阻加热的方式对准密闭的坩埚系统加热,将作为生长源的固态混合物置于温度较高的坩埚底部,籽晶固定在温度较低的坩埚顶部,生长源在低压高温下升华分解产生气态物质,在由生长源与籽晶之间存在的温度梯度而形成的压力梯度的驱动下,这些气态物质自然输运到低温的籽晶位置,并由于超饱和度的产生而结晶生长。

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