Ko te whakaurunga katote he tikanga mo te taapiri i te nui me te momo poke ki roto i nga rauemi semiconductor hei whakarereke i o raatau taonga hiko. Ko te nui me te tohatoha o nga poke ka taea te whakahaere tika.
Wāhanga 1
He aha te whakamahi i te tukanga whakauru katote
I roto i te hanga o te mana semiconductor whakaaro, te P/N rohe doping o tuku ihonga angiangi siliconka taea te whakatutuki ma te tohatoha. Heoi ano, ko te whakamaaramatanga o nga ngota poke i rotocarbide siliconhe tino iti rawa, no reira kaore i te tika ki te whakatutuki i te doping whiriwhiri ma te mahi whakamaarama, pera i te Whakaaturanga 1. I tetahi atu taha, he iti ake nga ahuatanga o te whakamahana o te whakaurunga katote i era o te tukanga tohatoha, a ka taea e te tohatoha doping te ngawari me te tika. kia hanga.
Whakaahua 1 Te whakatairitetanga o te whakamaaramatanga me nga hangarau doping implantation katote i roto i nga rawa carbide silicon
Wāhanga 2
Me pehea te whakatutukicarbide siliconwhakaurunga katote
Ko nga taputapu whakaurunga katote-kaha nui e whakamahia ana i roto i te tukanga hangahanga carbide silicon carbide te nuinga he puna katote, plasma, waahanga wawata, aukume tātari, kurupae katote, ngongo whakatere, ruuma tukanga, me nga kōpae matawai, penei i te Whakaaturanga 2.
Whakaahua 2 Te hoahoa hoahoa o nga taputapu whakaurunga katote hika-kaha-kaha
(Pūtake: “Hangarau Hangahanga Semiconductor”)
Ko te whakaurunga katote SiC i te nuinga o te waa ka mahia i te teitei o te pāmahana, ka taea te whakaiti i te kino o te whariki karaihe na te pupuhi katote. Mo4H-SiC angiangi, ko te hanga o nga waahi momo-N ka tutuki ma te whakato i nga katote hauota me te ūkuikui, me te hanga oMomo-PKo nga waahi ka tutuki ma te whakauru i nga katote konumohe me nga katote boron.
Ripanga 1. He tauira o te doping whiriwhiri i roto i te hanga taputapu SiC
(Source: Kimoto, Cooper, Fundamentals of Silicon Carbide Technology: Growth, Characterization, Devices, and Applications)
Whakaahua 3 Te whakatairitetanga o te whakaurunga katote hiko-maha me te tohatoha kukū doping mata angiangi
(Source: G.Lulli, Introduction To Ion Implantation)
Hei whakatutuki i te kukū doping ōrite i roto i te wāhi implantation katote, te tikanga whakamahi Engineers implantation katote maha-taahiraa ki te whakatika i te tohatoha kukū whānui o te wāhi implantation (penei i te Whakaahua 3); i roto i te tukanga o te hanga mahi, ma te whakatikatika i te kaha whakaurunga me te horopeta whakauru o te katote implanter, ka taea te whakahaere i te kukū doping me te hohonu o te doping o te waahi whakauru katote, penei i te Whakaaturanga 4. (a) me (b); ka mahia e te kaiwhakato katote te whakaurunga katote i runga i te mata angiangi ma te matawai i te mata angiangi i nga wa maha i te wa e mahi ana, penei i te Whakaahua 4. (c).
(c) Te nekehanga o te katote implanter i te wa e whakatohia ana te katote
Whakaahua 4 I roto i te tukanga whakauru katote, ka whakahaeretia te kukū me te hohonu o te poke ma te whakatika i te kaha o te whakauru katote me te horopeta.
III
Te tukanga whakahohenga mo te whakaurunga katote carbide silicon
Ko te kukū, te waahi tohatoha, te tere whakahohe, nga hapa o te tinana me te mata o te whakaurunga katote nga tohu matua o te tukanga whakauru katote. He maha nga mea e pa ana ki nga hua o enei tawhā, tae atu ki te horopeta whakaurunga, te kaha, te whakatakotoranga karaihe o te rauemi, te pāmahana whakaurunga, te mahana whakahiato, te wa whakapouri, te taiao, me era atu. Kaore i rite ki te doping implantation katote silicon, he uaua tonu ki te tino katote. nga poke o te carbide silicon i muri i te doping implantation katote. Ko te tango i te reeti katote katoo katoo konumohe i roto i te rohe kore o 4H-SiC hei tauira, i te kukū doping o 1×1017cm-3, ko te 15% noa te reeti ionization katootanga i te pāmahana rūma (te nuinga o te waa ko te tere o te ionization o te silicon. 100%). Hei whakatutuki i te whainga o te tere o te whakahoaho me te iti o nga hapa, ka whakamahia he tikanga whakamaarama teitei i muri i te whakaurunga o te katote ki te whakahou ano i nga hapa amorphous i hangaia i te wa o te whakaurunga, kia uru ai nga ngota kua whakauruhia ki te waahi whakakapinga ka whakahohehia, pera me te whakaatu. i te Whakaahua 5. I tenei wa, he iti tonu te mohiotanga o te tangata ki te tikanga o te mahi annealing. Ko te whakahaere me te hohonutanga o te maaramatanga ki te mahi whakaeneene tetahi o nga kaupapa rangahau mo te whakaurunga katote a meake nei.
Whakaahua 5 Te hoahoa hoahoa o te huringa ngota ngota i runga i te mata o te waahi whakaurunga katote katote silicon carbide i mua i muri mai i muri i te whakaurunga katote implantation annealing, i reira Vsie tohu ana i nga waahi mokowhiti, VCtohu waro waro, Citohu ngota whakakī waro, me Siie tohu ana i nga ngota whakakī silicon
Ko te tikanga o te whakahoe katote ka uru ki te whakamau i te oumu, te tere tere me te taiaho. Nā ki te sublimation o ngota Si i roto i ngā rauemi SiC, te pāmahana annealing te tikanga e kore e nui ake 1800 ℃; Ko te hau whakaene i te nuinga o te waa ka mahia i roto i te hau korehau, korehau ranei. Ko nga katote rereke ka rereke nga pokapu koha i roto i te SiC me te hiahia kia rereke nga pāmahana whakahiato. Mai i te nuinga o nga hua whakamatautau, ka taea te whakatau ko te teitei ake o te paanga o te annealing, ka nui ake te tere o te whakahohe (penei i te Whakaaturanga 6).
Whakaahua 6 Te awenga o te pamahana annealing ki te tere whakahohe hiko o te whakauru hauota, ūkuikui ranei i roto i te SiC (i te pāmahana rūma)
(Tapeke inenga whakatō 1×1014cm-2)
(Source: Kimoto, Cooper, Fundamentals of Silicon Carbide Technology: Growth, Characterization, Devices, and Applications)
Ko te tikanga whakahoahohe e whakamahia nuitia ana i muri i te whakaurunga katote SiC ka mahia i roto i te hau Ar i te 1600 ℃~1700 ℃ ki te rerystallize te mata SiC me te whakahohe i te dopant, na reira ka whakapai ake i te kawe o te rohe doped; i mua i te whakapouri, ka taea te whakakikorua i tetahi paparanga waro kiriata ki runga i te mata angiangi hei whakamarumaru i te mata hei whakaiti i te paheketanga o te mata na te Si desorption me te heke ngota o te mata, penei i te Whakaaturanga 7; i muri i te annealing, ka taea te tango i te kiriata waro ma te waikura, te waikura ranei.
Whakaatu 7 Te whakatairitetanga o te taratara o te mata o te angiangi 4H-SiC me te kore ranei he whakamarumaru kiriata waro i raro i te 1800 ℃ te mahana whakaeneene.
(Source: Kimoto, Cooper, Fundamentals of Silicon Carbide Technology: Growth, Characterization, Devices, and Applications)
IV
Ko te paanga o te whakaurunga o te katote SiC me te mahi whakahiatotanga
Ko te whakaurunga o te katote me te whakahoahohe whai muri ka puta he koha e whakaiti ana i te mahi o te taputapu: nga kohatanga ira uaua, nga hapa o te taapu (penei i te Whakaaturanga 8), nga wehenga hou, nga ngoikoretanga o te taumata o te kaha hohonu ranei, nga porowhita wehenga o te rererangi me te neke o nga wehenga o naianei. I te mea ko te mahi poma katote-nui ka puta te ahotea ki te angiangi SiC, ka nui ake te wera o te katote i te wera me te kaha teitei o te hangai i te wafer warpage. Ko enei raruraru kua noho hei huarahi e tika ana kia arotauhia me te ako i roto i te mahi hangahanga o te whakaurunga katote SiC me te whakaene.
Whakaahua 8 Hoahoa hoahoa o te whakatairite i waenga i te whakatakotoranga reeti 4H-SiC noa me nga hapa taapu rereke.
(Pūtake: Nicolὸ Piluso 4H-SiC Defects)
V.
Te whakapai ake i te tukanga whakauru katote katote silicon carbide
(1) Ka mauhia he kiriata waikura angiangi i runga i te mata o te waahi whakaurunga katote hei whakaiti i te tohu o te kino o te whakaurunga i puta mai i te whakaurunga katote kaha-nui ki te mata o te paparanga epitaxial silicon carbide, e whakaatuhia ana i te Whakaahua 9. (a) .
(2) Whakapai ake i te kounga o te kopae whainga i roto i nga taputapu whakauru katote, kia pai ake te pai o te angiangi me te kopae whaainga, he pai ake te kawe i te wera o te kopae whaainga ki te angiangi, ka whakamahana nga taputapu i te tuara o te angiangi. kia rite tonu, hei whakapai ake i te kounga o te whakaurunga katote-nui me te kaha-nui ki runga i nga angiangi carbide silicon, penei i te Whakaahua 9. (b).
(3) Arotauhia te tere o te pikinga o te pāmahana me te riterite o te pāmahana i te wa e mahi ana nga taputapu annealing teitei.
Whakaahua 9 Nga tikanga mo te whakapai ake i te tukanga whakauru katote
Te wa tuku: Oketopa-22-2024