يمكن لشركة PAM-XIAMEN توفير رقائق الفوقي SiC، والمزيد من مواصفات الرقاقة يرجى قراءة:https://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-epitaxy.html.
على الرغم من أن الرقائق الفوقية من كربيد السيليكون تظهر خصائص ممتازة في الأجهزة ذات الجهد العالي والتيار العالي، إلا أنه لا تزال هناك عدة أنواع من العيوب التي لها تأثير سلبي على الأداء الكهربائي لأجهزة كربيد السيليكون. من بينها، الحفر السطحية لها تأثير على أنواع مختلفة من أجهزة SiC مثل SBD وMOS. ستؤدي الحفر السطحية الموجودة على رقاقة SiC إلى تدهور خصائص الجهاز بسبب ازدحام المجال الكهربائي. أظهر العلماء أن الحفر السطحية تولد تيار تسرب في SBD، لكن سبب وآلية تكوين الحفر السطحية لا تزال غير واضحة. لذلك، من المهم دراسة تأثير عوامل النمو البدائية والفوقي على الحفر السطحية.
1. إيتأثيرGصفTدرجة الحرارة علىالسطح صإنهمن 4H-SiC Epitaxy
أولاً، تمت دراسة تأثير درجة حرارة النمو على كثافة الحفرة السطحية. في ظل حالة نسبة C/Si تبلغ 1.05، تكون درجات حرارة النمو الفوقي لـ 4H-SiC هي 1575 و1600 و1625 درجة مئوية على التوالي. كما هو مبين في الشكل 1، فإن درجة الحرارة الفوقي ليس لها أي تأثير كبير على كثافة الحفرة. لا تظهر كثافة عيوب الذوبان اتجاهًا هبوطيًا كبيرًا مع تغيرات درجات الحرارة. إذا استمرت درجة الحرارة في الارتفاع أو الانخفاض، فسوف يسبب مشاكل أخرى مثل العيوب المثلثية وتكتل الخطوات.
الشكل 1. تأثير درجة حرارة النمو على الحفر السطحية لطبقة SiC
2. تأثيرج/سيRأتي علىكربيد الفوقي SوجهكPإنه
بعد ذلك تمت دراسة تأثير نسبة C/Si على كثافة الحفر السطحية. كما هو مبين في الشكل 2، تتناقص كثافة الحفر السطحية مع انخفاض نسبة C/Si. عندما تزيد نسبة C/Si إلى 1.05، تزداد كثافة الحفرة، بينما عندما تنخفض نسبة C/Si إلى 0.9، تنخفض كثافة الحفرة بسرعة إلى حوالي 30/سم2. النتائج مشابهة للبحث السابق. عندما تكون نسبة C/Si عالية، فإن الجو الغني بـ C يفضي إلى تكوين حفر سطحية، ويشكل شكل الحفر السطحية حفرًا عميقة تدريجيًا. ومع ذلك، عندما تكون نسبة C/Si منخفضة جدًا، يمكن أن تسبب زيادة في تركيز الخلفية وانخفاضًا في Si. لذلك، من الضروري البحث عن معلمات أخرى لزيادة قمع كثافة الحفرة السطحية لـ SiC. على أساس نسبة C/Si تبلغ 0.9، استمر في تحسين كثافة الحفرة لرقاقة 4H-SiC Epi.
الشكل 2. تأثير نسبة C/Si على حفر السطح الفوقي 4H-SiC
3. الكلور/سيRatioتأثيرعلىSوجهكPمن4H-SiC Epilayer
تم إجراء مزيد من البحث حول تأثير نسبة Cl/Si على الحفر السطحية، مع نسبة C/Si تبلغ 0.9، كما هو موضح في الشكل 3. ومع زيادة نسبة Cl/Si، تنخفض كثافة الحفر السطحية. عندما تكون نسبة Cl/Si 8، تنخفض كثافة الحفر السطحية إلى 1 سم-2. مع زيادة نسبة Cl/Si، يمكن لذرات Cl أن تقلل بشكل فعال النواة المنتظمة لذرات Si، مما يشكل بيئة غنية بـ Si على سطح الرقاقة. لذلك، تم تقليل نسبة C/Si الفعالة على سطح الركيزة، وتم تعزيز نمو التدفق التدريجي، وتم قمع تكوين العيوب المشابهة للحفرة.
الشكل 3. تأثير نسبة Cl/Si على حفر السطح الفوقي 4H-SiC
أثناء عملية النمو الفوقي 4H-SiC، يكون لنسبة C/Si ونسبة Cl/Si تأثير كبير على الحفر السطحية. ستشكل نسبة C/Si المنخفضة ونسبة Cl/Si الأعلى بيئة غنية بالسيليكون على سطح الرقاقة أثناء عملية النمو، وهو أمر بالغ الأهمية لتقليل الحفر السطحية على الرقائق الفوقي 4H-SiC. ومن خلال تحسين العملية، تم تقليل كثافة الحفرة إلى أقل من 1/سم2، وتم التأكد من أن كثافة العيوب القاتلة السطحية (بما في ذلك العيوب المثلثية، وعيوب الجزر، والسقوط، وما إلى ذلك) ضمن نطاق معين، والحصول على رقائق الفوقي عالية الجودة من SiC، وتلبية متطلبات أجهزة الطاقة SiC.
لمزيد من المعلومات، يرجى الاتصال بنا على البريد الإلكترونيvictorchan@powerwaywafer.com و powerwaymaterial@gmail.com.