PAM-XIAMEN tiene a la venta cristal de SiC 4H, que es para dispositivos electrónicos de potencia y dispositivos de potencia de microondas. Se ha encontrado que hay más de 250 politipos de monocristal de carburo de silicio, pero los politipos más comunes son 3C-SiC compactos cúbicos y 4H y 6H-SiC compactos hexagonales. Entre ellos, el 4H-SiC es el más utilizado. Estos politipos de cristales de SiC tienen la misma composición química, pero sus propiedades físicas, especialmente las características de los semiconductores como la banda prohibida, la movilidad de la portadora y el voltaje de ruptura, son bastante diferentes. La principal tecnología de crecimiento de cristales de SiC es PTV. Los cristales de carburo de silicio que puede comprarnos se muestran a continuación:
1. Especificaciones del monocristal de SiC
Artículo 1
| Especificación de cristal de 4 pulgadas de carburo de silicio (SiC) | |||
| Grado | Grado de producción | Grado de investigación | Grado ficticio |
| Politipo | 4H | ||
| Diámetro | 100,0 mm ± 0,5 mm | ||
| Tipo de transportista | N-tipo | ||
| Resistividad | 0,015 ~ 0,028 ohm. Cm | ||
| Orientación | 4.0 ° ± 0.2 ° | ||
| Orientación plana primaria | (10-10} ± 5,0 ° | ||
| Longitud plana primaria | 32,5 mm ± 2,0 mm | ||
| Orientación plana secundaria | Si-cara: 90 ° Cw. desde el plano primario ± 5 ° | ||
| Cara C: 90 ° Cw. desde el plano primario ± 5 ° | |||
| Secundaria plana Longitud | 18,0 mm ± 2,0 mm | ||
| El borde se agrieta por la luz de alta intensidad. | – | – | – |
| Placas hexagonales por luz de alta intensidad | – | – | – |
| Áreas de tipo polivinílico por luz de alta intensidad | – | – | – |
| Densidad de MicroPipe | – | – | – |
| Chip de borde | – | – | – |
Artículo 2
| Especificación de lingotes de carburo de silicio (SiC) de 6 pulgadas | |||
| Grado | Grado de producción | Grado de investigación | Grado ficticio |
| Tipo de polietileno | 4H | ||
| Diámetro | 150,0 mm ± 0,5 mm | ||
| Tipo de transportista | N-tipo | ||
| Resistividad | 0,015 ~ 0,028 ohm. Cm | ||
| Orientación | 4.0 ° ± 0.2 ° | ||
| Orientación plana primaria | {10-10} ± 5,0 ° | ||
| Longitud plana primaria | 47,5 mm ± 2,5 mm | ||
| El borde se agrieta por la luz de alta intensidad. | – | – | – |
| Placas hexagonales por luz de alta intensidad | – | – | – |
| Polytype Areas por luz de alta intensidad | – | – | – |
| Densidad de MicroPipe | – | – | – |
| Chip de borde | – | – | – |
2. Acerca de la estructura cristalina de 4H SiC
El cristal de SiC es un compuesto estable de C y Si. La estructura de la red cristalina de SiC se compone de dos sub-redes densamente dispuestas. Cada átomo de Si (o C) está unido al átomo de C (Si) circundante mediante un enlace sp3 tetraédrico fuerte orientado. El enlace tetraédrico de SiC es muy fuerte, pero la energía de formación de fallas de apilamiento es muy baja. Esta característica determina el fenómeno de politipo del carburo de silicio. El orden de apilamiento de la capa diatómica C / Si de cada politipo es diferente. La estructura de cristal de carburo de silicio en el tipo 4H se muestra en la siguiente Fig.
3. Propiedades del carburo de silicio
El ancho de banda prohibido del cristal de SiC es 2-3 veces mayor que el de Si, el carburo de silicio térmicoLa conductividad es aproximadamente 4,4 veces mayor que la del Si, el campo eléctrico de ruptura crítica es aproximadamente 8 vecesla del Si, y la velocidad de deriva de saturación de los electrones es el doble que la del Si. Estas propiedades del monocristal de SiC lo convierten en el material preferido para dispositivos semiconductores con alta frecuencia, alta potencia, resistencia a altas temperaturas y resistencia a la radiación.
4. Estándares de la industria de lingotes monocristalinos de carburo de silicio
Dado que el crecimiento de monocristales de carburo de silicio de PAM-XIAMEN se cumple estrictamente con los estándares de la industria, y se utilizan equipos y tecnología avanzados, los defectos del cristal de SiC son bajos. Para obtener más detalles sobre el criterio de la industria, consulte las siguientes partes.
4.1 Prueba de orientación del carburo de silicio monocristalino
Esta norma especifica el método para determinar la orientación del cristal de SiC utilizando el método de orientación por difracción de rayos X y es aplicable a la determinación de la orientación del cristal de monocristales de carburo de silicio con formas cristalinas de 6H y 4H.
Los átomos de un cristal de SiC están dispuestos de forma periódica tridimensional, lo que puede considerarse compuesto por una serie de planos paralelos con una distancia superficial d. Cuando un rayo X monocromático paralelo incide en el plano, y la diferencia de trayectoria óptica entre los rayos X en planos adyacentes es n veces su longitud de onda (n es un número entero), se producirá difracción. Utilice un contador para detectar la línea de difracción y determine la orientación del cristal del carburo de silicio monocristalino de acuerdo con la posición en la que aparece, como se muestra en la Figura.
Cuando el ángulo entre el haz incidente y el plano de acoplamiento es ѳ, la longitud de onda de rayos X λ, la distancia entre los planos de cristal d y el orden de difracción n satisfacen simultáneamente la ley de Bragg, la intensidad del haz de difracción de rayos X alcanzará el máximo. El cristal de SiC común pertenece al sistema de cristal hexagonal, y la relación entre el espaciado interplanar d y los parámetros de celda unitaria a, cy el índice de Miller h, K, l se muestra en la fórmula:
4H-SiC monocristalino ángulos de 2C (Cu objetivo ka1λ = 0,15406nm)
| Superficie de difracción hk1 | 2ѳ |
| (100) | 33.549 ° |
| (004) | 35.670 ° |
| (110) | 59,994 ° |
| (201) | 71.2333 ° |
| (008) | 75,760 ° |
| Nota: la notación de grado (hkl) es equivalente a (hkil), j = - (k + h). | |
En condiciones repetibles, la desviación estándar de la desviación del ángulo total del cristal de SiC medida por este método es menor de 0,25 °.
4.2 Dispersión Raman para determinar el politipo de cristal de SiC
Para el cristal de carburo de silicio cúbico, los diferentes métodos de apilamiento entre las capas diatómicas de Si-C forman diferentes tipos de cristales. En resumen, hay tres categorías: 3C, nH y 3nR. En estos símbolos, las letras C (cúbica), H (hexagonal) y R (triángulo) se utilizan para indicar el tipo de celosía del cristal de SiC, y n se utiliza para indicar el número de unidades de fórmula química (carburo de silicio) contenidas en la celda unitaria. 3C-SiC tiene solo un modo activo Raman. Este modo de vibración es triple degenerado y se puede dividir en un modo transversal con un número de onda de 796 cm.-1y un modo longitudinal con un número de onda de 972 cm-1. Las estructuras de nH-SiC y 3nR-SiC son más complicadas. Cuanto mayor sea la n, mayor será el número de átomos (2n) contenidos en la celda primitiva y mayor será el número de modos activos Raman. Teóricamente, el número de modos activos Raman de 2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC y 15R-SiC son respectivamente 4, 10, 16 y 18. El módulo activo Raman de la estructura cristalina de politipos de SiC es diferente, y la posición donde se genera el pico Raman también es diferente. Por lo tanto, se utiliza para determinar la estructura del cristal semilla de SiC.
Espectroscopía 4H-SiC Raman:
Datos de espectroscopía Raman de diferentes cristales de bolas de SiC:
| Politipo | Sistema de cristal | Grupo de puntos | Número de onda de la línea espectral Raman cm-1 |
| 3C-SiC | Cúbico | Td | 796 s 、 972 s |
| 2H-SiC | Cúbico | C6v | 264w, 764w, 799w, 968w |
| 4H-SiC | Cúbico | C6v | 196w, 204s, 266w, 610w, 776s, 796w, 964s |
| 6H-SiC | Cúbico | C6v | 145w, 150m, 236w, 241w, 266w, 504w, 514w, 767m, 789s, 797w, 889w, 965s |
| 15R-SiC | Tripartito | C3v | 167w, 173m, 255w, 256w, 331w, 337w, 569w, 573w, 769s, 785s, 797m, 860w, 932w, 938w, 965s |
| Nota: La s en el número de onda de la línea del espectro Raman significa fuerte, m significa medio y w significa débil. | |||
4.3 Medición de las propiedades eléctricas del carburo de silicio monocristalino por Van der Pauw
La prueba de parámetros eléctricos del material monocristalino de SiC adopta el método de Van der Pauw. Para una muestra de oblea monocristalina de carburo de silicio de forma arbitraria y espesor uniforme, se hacen cuatro electrodos de contacto óhmicos A, B, C y D alrededor de la muestra. Las posiciones típicas de la muestra y el electrodo de Van der Pauw se muestran en la Figura 1. La corriente y el voltaje de la muestra se miden bajo un campo magnético cero y un campo magnético, respectivamente, y la resistividad y el coeficiente de Hall del monocristal de carburo de silicio se pueden calcular mediante la fórmula ( 1) y fórmula (2). El signo del coeficiente de Hall se puede utilizar para determinar el tipo de conductividad del Lingote de SiC. Substituting resistivity and Hall coefficient into formula (3) can calculate the Hall mobility of SiC disc.
En la fórmula:
P - resistividad (ohm-cm);
Ru - coeficiente de pasillo (cm3/C);
uH - movilidad de la sala (cm2/ Vs);
Ts- espesor de la muestra (cm)
VH - voltaje de la sala (V);
VCorriente continua, VBCson el voltaje medido entre los electrodos CC y BC respectivamente;
IUNA By yoUNA Dson la corriente que pasa entre los electrodos AB y AD respectivamente;
B - flujo magnético perpendicular a la muestra (T)
F - Factor de corrección de Van der Pauw
Cuando el coeficiente de Hall es negativo, el tipo de conductividad del cristal de SiC es de tipo N, y cuando el coeficiente de Hall es positivo, el tipo de conductividad es de tipo P. En condiciones de repetibilidad, la desviación estándar relativa de los resultados de la medición de este método es inferior al 20%.
Para obtener más información, contáctenos por correo electrónico a victorchan@powerwaywafer.com y powerwaymaterial@gmail.com.