تتوفر رقائق SiC لإلكترونيات الطاقة والتطبيقات العلمية أو الصناعية، ومواصفاتها على النحو التالي:https://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-wafer-substrate.html

SiC هو مركب ثنائي يتكون بنسبة 1:1 من عناصر Si وC، ويتكون من 50% سيليكون (Si) و50% كربون (C). وحدتها الهيكلية الأساسية هي Si-C رباعي السطوح.

1. ترتيب هيكل كريستال SiC

1.1 هيكل رباعي السطوح Si-C

تبلغ طاقة رابطة Si-Si 310 كيلوجول/مول، والتي يمكن فهمها على أنها القوة المطلوبة لفصل هاتين الذرتين. كلما زادت طاقة الرابطة، زادت القوة المطلوبة للانفصال. يبلغ التباعد الذري لرابطة Si-C 1.89 Å، وطاقة الرابطة 447 كيلوجول/مول. من طاقة الرابطة، يمكن ملاحظة أنه بالمقارنة مع مواد أشباه الموصلات التقليدية القائمة على السيليكون، فإن مواد أشباه الموصلات القائمة على كربيد السيليكون لها خصائص كيميائية أكثر استقرارًا. من الرسم البياني، يمكن ملاحظة أن أي ذرة C مرتبطة بأقرب أربع ذرات Si، بينما على العكس من ذلك، فإن أي ذرة Si مرتبطة بأقرب أربع ذرات C.

الشكل 1: رسم تخطيطي لهيكل رباعي السطوح Si-C لبلورة SiC

1.2 هيكل طبقات كربيد السيليكا

يمكن أيضًا وصف البنية البلورية SiC باستخدام طريقة البنية الطبقية، كما هو موضح في الشكل 2. تشغل العديد من ذرات C في البلورة مواقع شبكية سداسية على نفس المستوى، وتشكل طبقة كثيفة من ذرة C، بينما تشغل ذرات Si أيضًا مواقع شبكية سداسية مواقع شعرية على نفس المستوى، وتشكل طبقة كثيفة من ذرة Si. يتم توصيل كل C في طبقة التعبئة الذرية C إلى أقرب Si، والعكس صحيح، فإن طبقة التعبئة الذرية Si هي نفسها أيضًا. تشكل كل طبقتين متجاورتين من ذرات C و Si طبقة ذرية مزدوجة من السيليكون الكربوني. إن ترتيب وتركيب بلورات SiC متنوع للغاية، وقد تم اكتشاف أكثر من 200 شكل من بلورات SiC حتى الآن.

من أجل التمييز بين الأشكال البلورية المختلفة لـ SiC، تُستخدم حاليًا طريقة Ramsdell بشكل أساسي لوضع العلامات. تستخدم هذه الطريقة مجموعة من الحروف والأرقام لتمثيل الأشكال البلورية المختلفة لـ SiC. يتم وضع الحروف في النهاية للإشارة إلى نوع الخلية البلورية. يمثل C شكل بلوري مكعب، ويمثل H شكل بلوري سداسي، ويمثل R شكل بلوري معيني. يتم وضع الرقم في البداية للإشارة إلى عدد طبقات طبقات Si-C ثنائية الذرة في وحدة التكرار الأساسية. باستثناء 2H-SiC و3C-SiC، يمكن اعتبار جميع الأشكال البلورية الأخرى بمثابة خليط من هياكل السفاليريت والورتزيت، وهي بنية سداسية كثيفة.

الشكل 2: هيكل ذو طبقات كريستالية من كربيد السيليكون

2. ماذاAإعادة ج-Pحارة وسي-صخطمن رقاقة كربيد السيليكون؟

يشير المستوى C إلى المستوى البلوري (000-1) لرقاقة SiC، وهو السطح المقطوع بواسطة البلورة على طول الاتجاه السلبي للمحور c. الذرة الطرفية على هذا السطح هي ذرات الكربون. يشير سطح السيليكون إلى المستوى البلوري (0001) لرقاقة كربيد السيليكون، وهو السطح المقطوع على طول الاتجاه الإيجابي للمحور c للبلورة. الذرة الطرفية على هذا السطح هي ذرات السيليكون.

يمكن أن يؤثر الاختلاف بين المستوى C ومستوى السيليكون على الخواص الفيزيائية والكهربائية لرقائق SiC، مثل التوصيل الحراري، والموصلية، وتنقل الموجة الحاملة، وكثافة الواجهة للحالات، وما إلى ذلك. يمكن اختيار المستوى C والمستوى Si تؤثر أيضًا على عملية التصنيع وأداء أجهزة SiC، مثل النمو الفوقي، وزرع الأيونات، والأكسدة، وترسب المعادن، ومقاومة التلامس، وما إلى ذلك.

3. تطبيق ج-Pحارة وسي-صخطمن رقاقة SiC

أثناء عملية نمو بلورات SiC، نظرًا للاختلافات في كثافة الترتيب الذري والاستقرار الكيميائي بين أسطح Si وC، فإنها تظهر خصائص مختلفة في معالجة المواد وإعداد الجهاز.

عادةً ما يتمتع وجه Si بحركة إلكترونية أفضل وهو مناسب كطبقة قناة للأجهزة الإلكترونية التي تعمل بالطاقة.

في حين أن الوجه C قد يظهر أداء أفضل، مثل الموصلية الحرارية العالية، في بعض التطبيقات العلمية أو الصناعية المحددة.

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