PAM-XIAMEN bietet einen 4H SiC-Kristall zum Verkauf an, der für elektronische Leistungsgeräte und Mikrowellengeräte bestimmt ist. Es wurde festgestellt, dass es über 250 Polytypen von gibt Siliziumkarbid-Einkristall, aber die häufigsten Polytypen sind kubisch dicht gepacktes 3C-SiC und hexagonal dicht gepacktes 4H und 6H-SiC. Von diesen wird 4H-SiC am häufigsten verwendet. Diese Polytypen von SiC-Kristallen haben die gleiche chemische Zusammensetzung, aber ihre physikalischen Eigenschaften, insbesondere die Halbleitereigenschaften wie Bandlücke, Ladungsträgerbeweglichkeit und Durchbruchspannung, sind ziemlich unterschiedlich. Die wichtigste SiC-Kristallwachstumstechnologie ist PTV. Die bei uns erhältlichen Siliziumkarbidkristalle sind wie folgt dargestellt:
1. Spezifikationen von SiC-Einkristallen
Gegenstand 1
| Siliziumkarbid (SiC) 4-Zoll-Kristallspezifikation | |||
| Klasse | Produktionsgrad | Forschungsgrad | Dummy-Klasse |
| Polytype | 4H | ||
| Durchmesser | 100,0 mm ± 0,5 mm | ||
| Trägertyp | N-Typ | ||
| Der spezifische Widerstand | 0,015 ~ 0,028 Ohm.cm | ||
| Orientierung | 4,0° ± 0,2° | ||
| Primäre Flach Orientierung | (10-10} ± 5.0° | ||
| Primäre Wohnung Länge | 32,5 mm ± 2,0 mm | ||
| Secondary Flach Orientierung | Si-Fläche: 90° rechts. von Primärflach ± 5° | ||
| C-Gesicht: 90° rechts. von Primärflach ± 5° | |||
| Secondary Wohnung Länge | 18,0 mm ± 2,0 mm | ||
| Kantenrisse durch hochintensives Licht | – | – | – |
| Sechskantplatten durch hochintensives Licht | – | – | – |
| Poly-Typ-Bereiche durch hochintensives Licht | – | – | – |
| MicroPipe-Dichte | – | – | – |
| Kantenchip | – | – | – |
Punkt 2
| Siliziumkarbid (SiC)6-Zoll-Ingot-Spezifikation | |||
| Klasse | Produktionsgrad | Forschungsgrad | Dummy-Klasse |
| Polytyp | 4H | ||
| Durchmesser | 150,0 mm ± 0,5 mm | ||
| Trägertyp | N-Typ | ||
| Der spezifische Widerstand | 0,015 ~ 0,028 Ohm.cm | ||
| Orientierung | 4,0° ± 0,2° | ||
| Primäre Flach Orientierung | {10-10} ± 5,0° | ||
| Primäre Wohnung Länge | 47,5 mm ± 2,5 mm | ||
| Kantenrisse durch hochintensives Licht | – | – | – |
| Sechskantplatten durch hochintensives Licht | – | – | – |
| Polytyp-Bereiche durch hochintensives Licht | – | – | – |
| MicroPipe-Dichte | – | – | – |
| Kantenchip | – | – | – |
2. Über die 4H-SiC-Kristallstruktur
SiC-Kristall ist eine stabile Verbindung von C und Si. Die SiC-Kristallgitterstruktur besteht aus zwei dicht angeordneten Untergittern. Jedes Si (oder C) Atom ist an das umgebende C (Si) Atom durch eine orientierte starke tetraedrische sp3-Bindung gebunden. Die tetraedrische Bindung von SiC ist sehr stark, aber die Energie der Stapelfehlerbildung ist sehr gering. Dieses Merkmal bestimmt das Polytyp-Phänomen von Siliziumkarbid. Die Stapelreihenfolge der zweiatomigen C/Si-Schicht jedes Polytyps ist unterschiedlich. Die Siliziumkarbid-Kristallstruktur im 4H-Typ zeigt in der folgenden Abb.
3. Eigenschaften von Siliziumkarbid
Die verbotene Bandbreite des SiC-Kristalls ist 2-3 mal so groß wie die von Si, der Siliziumkarbid-Thermodie Leitfähigkeit beträgt etwa das 4,4-fache von Si, das kritische elektrische Durchschlagsfeld beträgt etwa das 8-fachedie von Si, und die Sättigungsdriftgeschwindigkeit von Elektronen ist doppelt so groß wie die von Si. Diese Eigenschaften des SiC-Einkristalls machen ihn zum bevorzugten Material für Halbleiterbauelemente mit hoher Frequenz, hoher Leistung, hoher Temperaturbeständigkeit und Strahlungsbeständigkeit.
4. Industriestandards für Siliziumkarbid-Einkristall-Ingots
Da das Siliziumkarbid-Einkristallwachstum von PAM-XIAMEN strikt den Industriestandards entspricht und die fortschrittliche Ausrüstung und Technologie verwendet wird, sind die SiC-Kristallfehler gering. Weitere Details zum Branchenkriterium entnehmen Sie bitte den folgenden Abschnitten.
4.1 Testorientierung von monokristallinem Siliziumkarbid
Diese Norm legt das Verfahren zur Bestimmung der SiC-Kristallorientierung unter Verwendung des Röntgenbeugungsorientierungsverfahrens fest und gilt für die Bestimmung der Kristallorientierung von Siliziumkarbid-Einkristallen mit den Kristallformen 6H und 4H.
Die Atome in einem SiC-Kristall sind in einer dreidimensionalen periodischen Weise angeordnet, die als aus einer Reihe paralleler Ebenen mit einem Oberflächenabstand d zusammengesetzt betrachtet werden kann. Wenn ein paralleler monochromatischer Röntgenstrahl auf die Ebene einfällt und der optische Wegunterschied zwischen den Röntgenstrahlen auf benachbarten Ebenen das n-fache seiner Wellenlänge beträgt (n ist eine ganze Zahl), tritt Beugung auf. Verwenden Sie einen Zähler, um die Beugungslinie zu erkennen, und bestimmen Sie die Kristallorientierung des einkristallinen Siliziumkarbids entsprechend der Position, an der es erscheint, wie in Abbildung gezeigt.
Wenn der Winkel zwischen dem einfallenden Strahl und der Eingriffsebene ist, die Röntgenstrahlwellenlänge λ, der Abstand zwischen den Kristallebenen d und die Beugungsordnung n gleichzeitig das Braggsche Gesetz erfüllen, wird die Röntgenstrahlbeugungsstrahlintensität das Maximum erreichen. Der gewöhnliche SiC-Kristall gehört zum hexagonalen Kristallsystem, und der Zusammenhang zwischen dem Netzebenenabstand d und den Elementarzellenparametern a, c und dem Miller-Index h, K, l ist in der Formel dargestellt:
4H-SiC-Einkristall 2ѳ Winkel (Cu Target ka1=0.15406nm)
| Beugungsfläche hk1 | 2ѳ |
| (100) | 33.549° |
| (004) | 35,670° |
| (110) | 59,994° |
| (201) | 71.2333° |
| (008) | 75.760° |
| Hinweis: (hkl) Notennotation entspricht (hkil), j=-(k+h). | |
Unter wiederholbaren Bedingungen beträgt die nach diesem Verfahren gemessene Standardabweichung der Gesamtwinkelabweichung des SiC-Kristalls weniger als 0,25°.
4.2 Raman-Streuung zur Bestimmung des Polytyps von SiC-Kristallen
Für kubische Siliziumkarbidkristalle bilden die unterschiedlichen Stapelverfahren zwischen den zweiatomigen Si-C-Schichten unterschiedliche Kristalltypen. Zusammenfassend gibt es drei Kategorien: 3C, nH und 3nR. In diesen Symbolen werden die Buchstaben C (kubisch), H (hexagonal) und R (dreieckig) verwendet, um den Gittertyp des SiC-Kristalls anzugeben, und n wird verwendet, um die Anzahl der chemischen Formeleinheiten (Siliziumcarbid) anzugeben, die in enthalten sind die Elementarzelle. 3C-SiC hat nur einen aktiven Raman-Modus. Dieser Schwingungsmodus ist dreifach entartet und kann in einen Transversalmodus mit einer Wellenzahl von 796 cm . aufgespalten werden-1und eine Longitudinalmode mit einer Wellenzahl von 972cm-1. Die Strukturen von nH-SiC und 3nR-SiC sind komplizierter. Je größer n, desto mehr Atome (2n) sind in der primitiven Zelle enthalten und desto größer ist die Anzahl der Raman-aktiven Moden. Theoretisch beträgt die Anzahl der Raman-aktiven Modi von 2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC und 15R-SiC 4, 10, 16 und 18. Der Raman-Aktivmodul der Kristallstruktur der SiC-Polytypen ist unterschiedlich, und die Position wo der Raman-Peak erzeugt wird, ist auch anders. Daher wird es verwendet, um die SiC-Keimkristallstruktur zu bestimmen.
4H-SiC-Raman-Spektroskopie:
Raman-Spektroskopiedaten verschiedener SiC-Boule-Kristalle:
| Polytype | Kristallsystem | Punktgruppe | Raman-Spektrallinien-Wellenzahl cm-1 |
| 3C-SiC | Kubisch | Td | 796s、972s |
| 2H-SiC | Kubisch | C6v | 264w, 764w, 799w, 968w |
| 4H-SiC | Kubisch | C6v | 196w, 204s, 266w, 610w, 776s, 796w, 964s |
| 6H-SiC | Kubisch | C6v | 145w, 150m, 236w, 241w, 266w, 504w, 514w, 767m, 789s, 797w, 889w, 965s |
| 15R-SiC | Dreigliedrig | C3v | 167 W, 173 m, 255 W, 256 W, 331 W, 337 W, 569 W, 573 W, 769 S, 785 S, 797 M, 860 W, 932 W, 938 W, 965 S |
| Hinweis: Das s in der Wellenzahl der Raman-Spektrumlinie bedeutet stark, m bedeutet mittel und w bedeutet schwach. | |||
4.3 Messung der elektrischen Eigenschaften von Einkristall-Siliziumcarbid Von Van der Pauw
Der elektrische Parametertest von SiC-Einkristallmaterial verwendet die Van-der-Pauw-Methode. Für eine Siliziumkarbid-Einkristallwaferprobe beliebiger Form und gleichförmiger Dicke werden vier ohmsche Kontaktelektroden A, B, C und D um die Probe herum hergestellt. Die typischen Van-der-Pauw-Proben- und Elektrodenpositionen sind in Abbildung 1 dargestellt. Der Strom und die Spannung der Probe werden bei einem Magnetfeld von Null bzw. einem Magnetfeld gemessen, und der spezifische Widerstand und der Hall-Koeffizient von Siliziumkarbid-Einkristallen können durch Formel 1) und Formel (2). Aus dem Vorzeichen des Hall-Koeffizienten lässt sich der Leitfähigkeitstyp des . bestimmen SiC-Barren. Substituting resistivity and Hall coefficient into formula (3) can calculate the Hall mobility of SiC disc.
In der Formel:
P – spezifischer Widerstand (Ohm-cm);
Ru – Hallkoeffizient (cm3/C);
uH – Hallenmobilität (cm2/Vs);
Ts– Probendicke (cm)
VH – Hallspannung (V);
VDC, VBCsind die zwischen den DC- und BC-Elektroden gemessenen Spannungen;
IABund ichADder zwischen den AB- und AD-Elektroden fließende Strom ist;
B – magnetischer Fluss senkrecht zur Probe (T)
F – Van-der-Pauw-Korrekturfaktor
Wenn der Hall-Koeffizient negativ ist, ist der Leitfähigkeitstyp des SiC-Kristalls der N-Typ, und wenn der Hall-Koeffizient positiv ist, ist der Leitfähigkeitstyp der P-Typ. Unter Wiederholbedingungen beträgt die relative Standardabweichung der Messergebnisse dieser Methode weniger als 20 %.
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