Film mince épitaxial de carbure de silicium (SiC) pour détecteurs

Film mince épitaxial de carbure de silicium (SiC) pour détecteurs

Le matériau SiC a une énergie de seuil de déplacement élevée et une large bande interdite, ce qui permet au détecteur de fonctionner à haute température et dans un champ de rayonnement élevé. Il peut être appliqué à la mesure de la fluence neutronique/du spectre d'énergie dans un champ de rayonnement intense, à la mesure de la fluence neutronique/du spectre d'énergie dans un environnement à haute température, à la surveillance de la puissance du réacteur, à la surveillance du rayonnement des sites de stockage de combustible usé, à la surveillance du courant du faisceau du tube à neutrons DT, au neutron pulsé. Le détecteur fabriqué sur une couche mince épitaxiale de SiC peut également être utilisé dans les domaines de la diagraphie des mines d'uranium, de la médecine nucléaire et de la photographie neutronique, dans le domaine de la mesure des particules chargées et des neutrons dans un environnement à haute température et à rayonnement élevé dans l'espace, et peut être utilisé comme un détecteur de sommets et de pistes pour des expériences de physique des hautes énergies. La bride,PAM-XIAMEN peut fournirStructure épitaxiale SiCfabriquer un détecteur épitaxial SiC mince pour mesurer les ions lourds et les particules chargées. Plus de détails sur la plaquette épitaxiale SiC, veuillez consulter ce qui suit :

film mince épitaxial de SiC 4H

1. Spécification du film mince épitaxial SiC

Substrat 4H-SiC :

Type : type n/N dopé

Orientation : 4deg.off

Diamètre : Ø4" (±0,1 mm)

Épaisseur : 350(±25) µm

Dopage : type N

MPD <=1/cm3

Surface : polie des deux côtés

Face Si épi-polie, Ra<0.5nm

C-face polie, Ra<3.0nm

Plat principal : (10-10) ±0,5°

Appartement secondaire : appartement nécessaire à prévoir pour l'identification de la surface

Marquage laser : c-face

Surface utile : >/= 90 %

<SiC epi>

Méthode : CVD

Épaisseur : 20um+/-5%um, type n

Dopant: atome N 1E15cm-3+/-25%

Remarques:

Les substrats SiC peu résistifs seront éliminés par dissolution anodique HF. Pour ces raisons, la résistivité de la couche de SiC épitaxiale doit être aussi élevée que possible et la résistivité du substrat de SiC doit être aussi faible que possible.

Ainsi, pour traiter ce problème, on va essayer de choisir un substrat de résistivité inférieure autour de 0,02 ohm.cm, et une couche épi en faible concentration pour augmenter la résistivité autour de 13 ohm.cm lors de la croissance épitaxiale du carbure de silicium.

2. Exigences du détecteur haute performance pour la croissance épitaxiale des couches minces SiC

Pour fabriquer un détecteur hautes performances, la qualité de la croissance du film mince épitaxial monocristallin SiC doit répondre aux exigences suivantes :

1) Peu de défauts et bonne uniformité du substrat SiC et de la couche épitaxiale ;

2) Courant de fuite inverse plus petit et tension de polarisation inverse plus élevée ;

3) Plus grande épaisseur de la zone sensible du détecteur ;

4) Une faible densité d'états de surface sur SiC.

3. Exigences pour les électrodes métalliques des détecteurs sur couche mince épitaxiale SiC

Les exigences des détecteurs SiC pour électrodes métalliques sont principalement :

Contact ohmique : faible résistivité de contact spécifique et stabilité élevée ;

Contact Schottky : Il y a une grande hauteur de barrière Schottky et la distribution de la barrière est uniforme.

3.1 Contact ohmique

Pour le matériau semi-conducteur 4H-SiC de type n, pour former un contact ohmique, le matériau d'électrode doit être un métal à faible travail d'extraction qui satisfait la condition de Φm<Φs, tandis que le 4H-SiC a une grande largeur de bande interdite (3,26 eV) , et l'affinité électronique n'est que de 3,1 eV, et la fonction de travail de la plupart des métaux est de 5 à 6 eV, il est difficile de trouver des métaux à faible fonction de travail qui remplissent les conditions, et le contact métal/SiC présente généralement des caractéristiques de rectification.

La méthode actuelle de préparation du contact ohmique SiC de type n consiste à utiliser du métal et fortement dopé (>1*1018 cm-3) Contact SiC pour recuit à haute température (>950 °C). La formation de siliciure d'interface à haute température peut surmonter l'influence des propriétés de surface du film mince épitaxial de SiC sur les propriétés de contact.

3.2 Contact Schottky

Les contacts Schottky sont fabriqués en déposant du métal sur une couche épitaxiale de SiC. Un bon contact Schottky nécessite une grande hauteur de barrière Schottky. Pour le processus épitaxial de couches minces SiC de type n, les contacts Schottky nécessitent des concentrations de dopage plus faibles, généralement légèrement dopées (<1015).

4. FAQ of SiC Epitaxial Thin Film 

Q1 : We would like to know the metal contamination level and the elements inside of the SiC epitaxial thin film wafer we bought below. If possible, could you provide it?

PAMP19056-SIC

Substrat

Poly Type: 4H-SiC, 4”size

Dopant: N atom, E17-E18cm-3

SiC epi

Méthode : CVD

Thickness: 10um

Dopant: N atom 1E16cm-3

UN: Please see attached table below.

Contact our sales team: victorchan@powerwaywafer.com for complete data of the metal contamination level and the elements of SiC epitaxial wafer.

Element E10Atoms/cm2
Na
Mg 0.03
Al
K
Ca
Ti
V
Cr 0.00
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Mo
W
Pb 0.01

 

Q2 : Could you let me confirm if the metal element data was measured on the SiC wafer surface or inside?

UN: The data of the metal contamination level and the elements was measured inside of SiC epitaxy.

Q3 : According to your data, the measurement method for determining the metal contamination level and the elements on SiC epitaxial thin film wafer is ICP-MS, isn’t it. Does “inside” mean that the measurement was done by the dissolution of the surface to a specific depth? Is this understanding correct?

UN: Yes, we use ICP-MS to measure the metal contamination level and the elements on SiC epi wafer, and it’s done by dissolute the surface to a specific depth inside the SiC wafer.

powerwaywafer

Pour plus d'informations, veuillez nous contacter par e-mail àvictorchan@powerwaywafer.com et powerwaymaterial@gmail.com.

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