PAM-XIAMEN قادرة على تزويدك بالركيزة من النوع P SiC، لمزيد من المواصفات يرجى الاطلاع على:https://www.powerwaywafer.com/p-type-silicon-carbide-substrate-and-igbt-devices.html.

تتميز بلورة SiC المفردة بخصائص فجوة نطاق واسعة، ومجال كهربائي عالي الانهيار الحرج، وموصلية حرارية عالية، وسرعة انجراف عالية لتشبع الموجة الحاملة، واستقرار جيد. من بين الأشكال البلورية العديدة لـ SiC، يتمتع 4H-SiC بحركة إلكترونية عالية وتباين ضعيف، مما يجعله مادة أساسية لتصنيع الأجهزة الإلكترونية عالية الطاقة التي يمكن أن تعمل تحت الجهد العالي.

1. أهمية البحث في الركيزة PVT Grown Al Doped P Type SiC

عادة، يجب أن تكون مقاومة البلورات المفردة 4H-SiC منخفضة جدًا. تم تحضير بلورات مفردة من نوع N-type 4H SiC ذات مقاومة أقل من 30 mΩ•cm باستخدام طريقة نقل البخار الفيزيائي (PVT)، لتحقيق التطبيقات الصناعية. ومع ذلك، بالنسبة للبلورات المفردة من النوع p 4H-SiC ذات المقاومة المنخفضة، فإن تطورها يتخلف بشكل كبير عن البلورات المفردة من النوع n 4H SiC. حتى الآن، لم تنخفض مقاومة البلورات المفردة من النوع p 4H SiC ذات المقاومة المنخفضة، والتي لا تزال في مرحلة البحث، إلى أقل من 30 مللي أوم • سم. على وجه الخصوص، يمكن في كثير من الأحيان تقليل مقاومة البلورات المفردة من النوع p 4H SiC المحضرة بطريقة PVT الصناعية إلى حوالي 100 مللي أوم • سم. وهذا يحد بشكل خطير من تطوير أجهزة الطاقة المهمة مثل الترانزستورات ثنائية القطب ذات البوابة المعزولة 4H-SiC (IGBTs) التي يمكن أن تعمل تحت الجهد العالي (> 10 كيلو فولت).

2. بحث حول تأثير التعويض في PVT Grown P-Type 4H-SiC

هناك سببان رئيسيان للحد من تطوير p-type 4H SiC ذو المقاومة المنخفضة. أولاً، التأين غير الكامل للشوائب من النوع p Al. تبلغ طاقة التأين لـ Al في 4H-SiC حوالي 0.23 فولت، مما يؤدي إلى معدل تأين يتراوح بين 5% -30% فقط لـ Al في درجة حرارة الغرفة. ثانيا، هناك العديد من مراكز التعويض. على الرغم من أنه كان يُعتقد سابقًا أن شوائب النيتروجين (N) المخدر عن غير قصد هي مراكز التعويض الرئيسية، إلا أن النتائج التجريبية أظهرت أن عدد مراكز التعويض غالبًا ما يكون أكبر من تركيز المنشطات N. وهذا يعني أيضًا أن هناك مراكز تعويض أخرى غير معروفة.

من خلال حسابات المبادئ الأولى وجد أن شواغر الكربون موجبة التكافؤ (VC2+) هي مركز تعويض رئيسي في Al doped 4H-SiC. ومع زيادة تركيز المنشطات Al، تنخفض طاقة تكوين VC2+، وبالتالي تثبيت مستوى فيرمي لـ 4H-SiC في مواضع أعمق. وهذا يحد بشكل خطير من الزيادة في تركيز الناقل الناجم عن الزيادة في تركيز المنشطات Al في 4H-SiC، ويقيد إعداد المقاومة المنخفضة p-type 4H SiC. عندما يكون تركيز Al عاليًا جدًا (≥1020 سم -3)، تظهر أيضًا ذرات Al خلالية ثلاثية موجبة (Ali3+)، والتي يمكن أن تساهم جزئيًا في تأثير التعويض. من المتوقع أن ترشد نتائج البحث المذكورة أعلاه الباحثين في تطوير طرق التحكم في العيوب لـ 4H-SiC في ظل ظروف التوازن غير الديناميكي الحراري، أو قمع أو حتى إزالة مراكز التعويض، وبالتالي تحقيق إعداد p-type 4H-SiC بمقاومة منخفضة.

الشكل 1 (أ) رسم تخطيطي لتأثير التعويض لـ VC2+ و Ali3 + على Alsi1-؛ (ب) مخطط طاقة التكوين لمجمعات Al وVC وAlSi-VC المحسوبة بالمبادئ الأولى.

لمزيد من المعلومات، يرجى الاتصال بنا على البريد الإلكترونيvictorchan@powerwaywafer.com و powerwaymaterial@gmail.com.