SiC-krystal og industristandarder for enkeltkrystal af siliciumcarbid

SiC-krystal og industristandarder for enkeltkrystal af siliciumcarbid

PAM-XIAMEN har 4H SiC-krystal til salg, som er til el-elektronisk enhed og mikrobølgeenhed. Det har vist sig, at der er over 250 forskellige typer enkeltkrystal siliciumcarbid, men de mest almindelige polytyper er kubisk tætpakket 3C-SiC og sekskantet tætpakket 4H og 6H-SiC. Blandt dem er 4H-SiC mest udbredt. Disse polytyper af SiC-krystaller har den samme kemiske sammensætning, men deres fysiske egenskaber, især halvlederegenskaberne som båndgab, bærermobilitet og nedbrydningsspænding, er ret forskellige. Den vigtigste SiC-krystalvækstteknologi er PTV. De siliciumcarbidkrystaller, du kan købe hos os, vises som følger:

1. Specifikationer for SiC Single Crystal

Punkt 1

Siliciumcarbid (SiC) 4-tommers krystalspecifikation
Grad Produktionsklasse Forskningsklasse Dummy Grade
Polytype 4H
Diameter 100,0 mm ± 0,5 mm
Transportørtype N-type
Resistivity 0,015 ~ 0,028 ohm.cm
Orientering 4,0 ° ± 0,2 °
Primær Flad Orientering (10-10} ± 5,0 °
Primær Flad Længde 32,5 mm ± 2,0 mm
Sekundær Flad Orientering Si-ansigt: 90 ° cw. fra primærflade ± 5 °
C-ansigt: 90 ° cw. fra primærflade ± 5 °
Sekundær Flad Længde 18,0 mm ± 2,0 mm
Kant revner ved høj intensitet lys
Hex plader med høj intensitet lys
Poly type områder med høj intensitet lys
MicroPipe tæthed
Edge chip

 

Punkt 2

Siliciumcarbid (SiC) 6 tommer Ingot Specifikation
Grad Produktionsklasse Forskningsklasse Dummy Grade
Poly type 4H
Diameter 150,0 mm ± 0,5 mm
Transportørtype N-type
Resistivity 0,015 ~ 0,028 ohm.cm
Orientering 4,0 ° ± 0,2 °
Primær Flad Orientering {10-10} ± 5,0 °
Primær Flad Længde 47,5 mm ± 2,5 mm
Kant revner ved høj intensitet lys
Hex plader med høj intensitet lys
Polytype-områder ved højintensitetslys
MicroPipe tæthed
Edge chip

 

2. Omkring 4H SiC-krystalstruktur

SiC-krystal er en stabil forbindelse af C og Si. SiC-krystalgitterstruktur består af to tæt arrangerede undergitter. Hvert Si (eller C) -atom er bundet til det omgivende C (Si) -atom ved hjælp af en orienteret stærk tetraedrisk sp3-binding. Den tetraedriske binding af SiC er meget stærk, men energien ved stabling af fejldannelse er meget lav. Denne funktion bestemmer polytype fænomenet siliciumcarbid. Stabelrækkefølgen af ​​det C / Si diatomiske lag for hver polytype er forskellig. Siliciumcarbid-krystalstrukturen i 4H-typen vises i det følgende fig.

4H-SiC krystalstruktur

3. Siliciumcarbid egenskaber

Den forbudte båndbredde af SiC-krystal er 2-3 gange så stor som Si, siliciumcarbid-termiskledningsevne er ca. 4,4 gange Si, det elektriske felt for kritisk nedbrydning er ca. 8 gangeden for Si, og mætningsdrifthastigheden for elektroner er dobbelt så høj som for Si. Disse egenskaber ved SiC enkeltkrystal gør det til det foretrukne materiale til halvlederanordninger med høj frekvens, høj effekt, høj temperaturmodstand og strålingsmodstand.

4. Standarder for siliciumcarbid-single-barberindustri

Da PAM-XIAMENs siliciumcarbid-enkeltkrystalvækst nøje overholdes industristandarderne, og avanceret udstyr og teknologi anvendes, er SiC-krystaldefekter lave. Flere detaljer om branchekriteriet henvises til følgende dele.

4.1 Testorientering af monokrystallinsk siliciumcarbid

Denne standard specificerer metoden til bestemmelse af SiC-krystalorienteringen ved anvendelse af røntgendiffraktionsorienteringsmetoden og kan anvendes til bestemmelse af krystalorientering af siliciumcarbid-enkeltkrystaller med krystalformer af 6H og 4H.

Atomer i en SiC-krystal er arrangeret på en tredimensionel periodisk måde, der kan betragtes som sammensat af en række parallelle plan med en overfladeafstand d. Når en parallel monokromatisk røntgenstråle falder ind i planet, og den optiske stiforskel mellem røntgenstrålerne på tilstødende plan er n gange dets bølgelængde (n er et heltal), vil diffraktion forekomme. Brug en tæller til at detektere diffraktionslinjen og bestemme krystalorienteringen af ​​det enkeltkrystal siliciumcarbid i henhold til den position, hvor det vises, som vist i figur.

Geometriske diffraktionsbetingelser

Når vinklen mellem den indfaldende stråle og indgrebsplanet er ѳ, røntgenbølgelængden λ, afstanden mellem krystalplaner d og diffraktionsrækkefølgen n samtidig tilfredsstiller Braggs lov, vil røntgendiffraktionsstrålens intensitet nå det maksimale. Den almindelige SiC-krystal hører til det sekskantede krystalsystem, og forholdet mellem den interplanare afstand d og enhedscelleparametrene a, c og Miller-indekset h, K, l er vist i formlen:

formel til SiC Crystal Orientation

4H-SiC enkeltkrystal 2ѳ vinkler (Cu mål ka1λ = 0,15406 nm)

Diffraktionsoverflade hk1
(100) 33,549 °
(004) 35,670 °
(110) 59,994 °
(201) 71,2333 °
(008) 75,760 °
Bemærk: (hkl) karakternotation svarer til (hkil), j = - (k + h).

 

Under gentagelige forhold er standardafvigelsen for SiC-krystalets samlede vinkelafvigelse målt ved denne metode mindre end 0,25 °.

4.2 Raman Scattcring til bestemmelse af polytype af SiC-krystal

For kubisk siliciumcarbidkrystal danner de forskellige stablingsmetoder mellem Si-C diatomiske lag forskellige krystaltyper. Sammenfattende er der tre kategorier: 3C, nH og 3nR. I disse symboler bruges bogstaverne C (kubisk), H (sekskantet) og R (trekant) til at indikere gittertypen af ​​SiC-krystal, og n bruges til at indikere antallet af kemiske formel-enheder (siliciumcarbid) indeholdt i enhedens celle. 3C-SiC har kun en aktiv Raman-tilstand. Denne vibrationstilstand er tredobbelt degenereret og kan opdeles i en tværgående tilstand med et bølgetal på 796 cm-1og en langsgående tilstand med et bølgetal på 972 cm-1. Strukturerne af nH-SiC og 3nR-SiC er mere komplicerede. Jo større n er, jo mere er antallet af atomer (2n) indeholdt i den primitive celle, og jo større er antallet af Raman-aktive tilstande. Teoretisk er antallet af Raman-aktive tilstande for 2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC og 15R-SiC henholdsvis 4, 10, 16 og 18. Den Raman-aktive modul af SiC-polytypes krystalstruktur er forskellig, og position hvor Raman-toppen genereres, er også anderledes. Derfor bruges det til at bestemme SiC-frøkrystalstrukturen.

4H-SiC Raman-spektroskopi:

4H SiC Raman-spektrum

Raman spektroskopi data af forskellige SiC boule krystaller:

Polytype Crystal System Punktgruppe Raman spektral linje bølgetal cm-1
3C-SiC Kubisk Td 796s 、 972s
2H-SiC Kubisk C6v 264w, 764w, 799w, 968w
4H-SiC Kubisk C6v 196w, 204s, 266w, 610w, 776s, 796w, 964s
6H-SiC Kubisk C6v 145w, 150m, 236w, 241w, 266w, 504w, 514w, 767m, 789s, 797w, 889w, 965s
15R-SiC Treparts C3v 167w, 173m, 255w, 256w, 331w, 337w, 569w, 573w, 769s, 785s, 797m, 860w, 932w, 938w, 965s
Bemærk: S i bølgenummeret på Raman-spektrumlinjen betyder stærk, m betyder medium og w betyder svag.
4.3 Måling af enkeltkrystal siliciumcarbid elektriske egenskaber af Van der Pauw

Den elektriske parametertest af SiC-enkeltkrystalmateriale vedtager Van der Pauw-metoden. Til en siliciumcarbid-enkeltkrystal wafer-prøve med vilkårlig form og ensartet tykkelse fremstilles fire ohmske kontaktelektroder A, B, C og D omkring prøven. Den typiske Van der Pauw prøve og elektrode positioner er vist i figur 1. Strømmen og spændingen af ​​prøven måles under henholdsvis nul magnetfelt og magnetfelt, og resistiviteten og Hall-koefficienten for siliciumcarbid enkeltkrystal kan beregnes ved hjælp af formlen 1) og formel (2). Hall-koefficienten kan bruges til at bestemme konduktivitetstypen for SiC-ingot. Substituting resistivity and Hall coefficient into formula (3) can calculate the Hall mobility of SiC disc.

Ejendomsformel

I formlen:

P - resistivitet (ohm-cm);

Ru - hall koefficient (cm3/ C);

uH - hallmobilitet (cm2/ Vs);

Ts- prøvetykkelse (cm)

VH - hall spænding (V);

VDC, VBCer spændingen målt henholdsvis DC- og BC-elektroderne;

IABog jegADer strømmen, der passerer mellem henholdsvis AB- og AD-elektroderne;

B - magnetisk flux vinkelret på prøven (T)

F - Van der Pauw korrektionsfaktor

Når Hall-koefficienten er negativ, er SiC-krystalledningsevne-typen N-type, og når Hall-koefficienten er positiv, er ledningsevne-typen P-type. Under gentagelsesforhold er den relative standardafvigelse af måleresultaterne for denne metode mindre end 20%.

For mere information, kontakt os venligst e-mail på victorchan@powerwaywafer.com og powerwaymaterial@gmail.com.

Del dette indlæg