Il silicio puro è più simile a un isolante che a un conduttore e quando vengono applicate forze esterne (come la tensione applicata), non ha la capacità di modificare il suo stato conduttivo. Quindi altri elementi devono essere drogati nel silicio, e i due droganti più importanti sono il boro (B) e il fosforo (P). PAM-XIAMEN è in grado di fornire wafer di silicio altamente drogati con boro coltivati ​​in CZ per la fabbricazione di dispositivi di potenza GaN. Le specifiche del wafer di silicio altamente drogato sono allegate come riferimento, a cui si prega di fare riferimento per ulteriori specifiche del wafer CZhttps://www.powerwaywafer.com/silicon-wafer/cz-mono-crystalline-silicon.html.

1. Specifiche del substrato di silicio altamente drogato per il dispositivo di potenza GaN

PAMP22439 – CZS

2. Quali sono le differenze tra il doping pesante e il doping leggero nel silicio?

In base alla concentrazione del drogaggio, il drogaggio dei wafer di silicio semiconduttore può essere suddiviso in drogaggio leggero e drogaggio pesante. E le differenze tra il wafer Si leggermente drogato e il wafer Si fortemente drogato sono:

• I wafer di silicio leggermente drogati hanno una bassa concentrazione di drogaggio e sono generalmente utilizzati nel campo dei circuiti integrati, con maggiori difficoltà tecniche e requisiti di qualità del prodotto. I wafer di silicio drogati con luce possono migliorare l'integrità degli strati di ossido di gate CMOS, migliorare la perdita di canale e migliorare l'affidabilità dei circuiti integrati sviluppando strati epitassiali di alta qualità.
• I wafer di silicio fortemente drogati hanno una grande quantità di elementi drogati; la resistività del silicio altamente drogato è bassa. I substrati di silicio altamente drogati vengono generalmente utilizzati nei dispositivi di potenza, come i dispositivi di potenza GaN. Il dispositivo di potenza combina le caratteristiche di substrati fortemente drogati e strati epitassiali, garantendo la tensione di rottura inversa del dispositivo e riducendo efficacemente il consumo di potenza diretta del dispositivo.

3. Perché utilizzare il boro come impurità elettroattiva per il silicio di tipo P?

B è l'impurità elettroattiva più importante nel silicio monocristallino di tipo p per i seguenti motivi:

1) Introducendo gli atomi di B, verranno generati dei buchi all'interno del cristallo di Si, e il numero di buchi aumenta con l'aumento della concentrazione dell'atomo di B;

2) Il III_Agli elementi del gruppo B, Al, Ga e In appartengono tutti alle impurità accettrici e possono fornire fori per i cristalli di Si. Tuttavia, a causa dei piccoli coefficienti di segregazione di AI, Ga e In, è difficile controllare la resistività dei cristalli durante il drogaggio quando vengono utilizzati come droganti. Tuttavia, il coefficiente di segregazione di B nel Si è circa 0,8, che è vicino a 1, con conseguente buona coerenza nella resistività del primo e dell'ultimo wafer di silicio monocristallino drogato con B, migliorando il tasso di utilizzo dell'intero monocristallino .

3) A temperatura ambiente, B ha una grande solubilità solida (2,2X 10²⁰/centimetro³) in monocristallo Si. Pertanto, l'intervallo controllabile della resistività dei materiali Si di tipo p è ampio regolando la concentrazione di B, con una resistività minima di 0,1 m Ω·cm^-1;

4) L'aumento della concentrazione di ossigeno nei wafer di silicio altamente drogati aumenta la precipitazione dell'ossigeno, migliorando così la capacità di assorbimento delle impurità interne dei wafer di silicio;

5) Il drogaggio pesante di B può migliorare la resistenza meccanica dei wafer di silicio ed eliminare i difetti di vuoto.

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