El silicio puro se parece más a un aislante que a un conductor, y cuando se aplican fuerzas externas (como el voltaje aplicado), no tiene la capacidad de cambiar su estado conductor. Por lo tanto, se deben dopar otros elementos en silicio, y los dos dopantes más importantes son el boro (B) y el fósforo (P). PAM-XIAMEN puede suministrar obleas de silicio altamente dopadas con boro cultivadas en CZ para fabricar dispositivos de energía GaN. Se adjunta la especificación de la oblea de silicio altamente dopada para su referencia, y para especificaciones adicionales de la oblea CZ, consultehttps://www.powerwaywafer.com/silicon-wafer/cz-mono-cristalino-silicon.html.

1. Especificación del sustrato de silicio altamente dopado para dispositivos de energía GaN

PAMP22439 – CZS

Artículo	sustrato de silicio
Método de crecimiento	CZ
Diámetro	200±0,2 mm
Espesor	/
Tipo de conductividad	P++
Orientación de cristal	(111)±0,5°
dopante	Boro
Resistividad	/
GBIR (planitud global)	≤5um
Deformación	/
Arco	/
Planitud SFQR (22*22mm)	≤0.8um
GBIR (TTV)	≤5um
Partícula (LPD)	/
Acabado de la superficie	Pulido (SSP)
Condición trasera	Grabado
Borde	Semiestándar
Muesca	<110> semiestándar

 

2. ¿Cuáles son las diferencias entre el dopaje intenso y el dopaje ligero en silicio?

Según la concentración de dopaje, las obleas de silicio semiconductor dopadas se pueden dividir en dopaje ligero y dopaje pesado. Y las diferencias entre la oblea de Si ligeramente dopada y la oblea de Si fuertemente dopada son:

• Las obleas de silicio ligeramente dopadas tienen una baja concentración de dopaje y generalmente se utilizan en el campo de los circuitos integrados, con mayores dificultades técnicas y requisitos de calidad del producto. Las obleas de silicio dopadas con luz pueden mejorar la integridad de las capas de óxido de la puerta CMOS, mejorar las fugas de canales y mejorar la confiabilidad de los circuitos integrados mediante el crecimiento de capas epitaxiales de alta calidad.
• Las obleas de silicio fuertemente dopadas tienen una gran cantidad de elementos dopados; la resistividad del silicio altamente dopado es baja. Los sustratos de silicio altamente dopados se utilizan generalmente en dispositivos de energía, como los dispositivos de energía de GaN. El dispositivo de potencia combina las características de sustratos fuertemente dopados y capas epitaxiales, lo que garantiza el voltaje de ruptura inverso del dispositivo y al mismo tiempo reduce de manera efectiva el consumo de energía directa del dispositivo.

3. ¿Por qué utilizar boro como impureza electroactiva para el silicio tipo P?

B es la impureza electroactiva más importante en el silicio monocristalino tipo p por las siguientes razones:

1) Al introducir átomos de B, se generarán agujeros dentro del cristal de Si, y el número de agujeros aumenta con el aumento de la concentración de átomos de B;

2) El III_ALos elementos del grupo B, Al, Ga e In pertenecen todos a impurezas aceptoras y pueden proporcionar huecos para cristales de Si. Sin embargo, debido a los pequeños coeficientes de segregación de AI, Ga e In, es difícil controlar la resistividad de los cristales durante el dopaje cuando se utilizan como dopantes. Sin embargo, el coeficiente de segregación de B en Si es aproximadamente 0,8, que es cercano a 1, lo que da como resultado una buena consistencia en la resistividad de la primera y última oblea de silicio de monocristal dopado con B, mejorando la tasa de utilización de todo el monocristal. .

3) A temperatura ambiente, B tiene una gran solubilidad sólida (2,2X 10²⁰/cm³) en monocristal Si. Por lo tanto, el rango controlable de resistividad de los materiales de Si tipo p es grande ajustando la concentración de B, con una resistividad mínima de 0,1 m Ω · cm.^-1;

4) El aumento de la concentración de oxígeno en las obleas de silicio altamente dopadas mejora la precipitación de oxígeno, mejorando así la capacidad de absorción de impurezas internas de las obleas de silicio;

5) El dopaje intenso de B puede mejorar la resistencia mecánica de las obleas de silicio y suprimir los defectos por vacío.

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