PAM-XIAMEN ha in vendita un cristallo SiC 4H, che è per dispositivi elettronici di potenza e dispositivi di potenza a microonde. È stato riscontrato che ci sono oltre 250 politipi di monocristallo in carburo di silicio, ma i politipi più comuni sono 3C-SiC cubico compatto e 4H e 6H-SiC esagonale compatto. Tra questi, il 4H-SiC è il più utilizzato. Questi politipi di cristalli di SiC hanno la stessa composizione chimica, ma le loro proprietà fisiche, in particolare le caratteristiche dei semiconduttori come il band gap, la mobilità dei portatori e la tensione di rottura, sono piuttosto diverse. La principale tecnologia di crescita dei cristalli di SiC è il PTV. I cristalli di carburo di silicio che puoi acquistare da noi sono mostrati come segue:
1. Specifiche del SiC Single Crystal
Articolo 1
| Specifiche del cristallo da 4 pollici in carburo di silicio (SiC) | |||
| Grado | Grado di produzione | Grado di ricerca | Grado fittizio |
| Polytype | 4H | ||
| Diametro | 100,0 mm ± 0,5 mm | ||
| Tipo di vettore | Tipo N | ||
| resistività | 0,015~0,028 ohm.cm | ||
| Orientamento | 4,0° ± 0,2° | ||
| Orientamento piatto primaria | (10-10} ± 5,0° | ||
| Primaria Lunghezza piatto | 32,5 mm ± 2,0 mm | ||
| Secondaria Orientamento piatto | Si-faccia: 90° cw. da piano primario ± 5° | ||
| C-faccia: 90° cw. da piano primario ± 5° | |||
| Secondaria Lunghezza piatto | 18,0 mm ± 2,0 mm | ||
| Crepe sui bordi dovute alla luce ad alta intensità | – | – | – |
| Piastre esagonali con luce ad alta intensità | – | – | – |
| Tipo Poly Aree di luce ad alta intensità | – | – | – |
| Densità del microtubo | – | – | – |
| Chip di bordo | – | – | – |
Articolo 2
| Specifiche del lingotto da 6 pollici in carburo di silicio (SiC) | |||
| Grado | Grado di produzione | Grado di ricerca | Grado fittizio |
| Tipo poli | 4H | ||
| Diametro | 150,0 mm ± 0,5 mm | ||
| Tipo di vettore | Tipo N | ||
| resistività | 0,015~0,028 ohm.cm | ||
| Orientamento | 4,0° ± 0,2° | ||
| Orientamento piatto primaria | {10-10} ± 5,0° | ||
| Primaria Lunghezza piatto | 47,5 mm ± 2,5 mm | ||
| Crepe sui bordi dovute alla luce ad alta intensità | – | – | – |
| Piastre esagonali con luce ad alta intensità | – | – | – |
| Polytype Aree da luce ad alta intensità | – | – | – |
| Densità del microtubo | – | – | – |
| Chip di bordo | – | – | – |
2. Informazioni sulla struttura cristallina SiC 4H
Il cristallo di SiC è un composto stabile di C e Si. La struttura del reticolo cristallino SiC è composta da due sub-reticoli densamente disposti. Ogni atomo di Si (o C) è legato all'atomo di C (Si) circostante da un forte legame tetraedrico sp3 orientato. Il legame tetraedrico del SiC è molto forte, ma l'energia della formazione della faglia impilata è molto bassa. Questa caratteristica determina il fenomeno del politipo del carburo di silicio. L'ordine di sovrapposizione dello strato biatomico C/Si di ciascun politipo è diverso. La struttura cristallina al carburo di silicio di tipo 4H è mostrata nella seguente Fig.
3. Proprietà del carburo di silicio
The forbidden band width of SiC crystal is 2-3 times that of Si , the silicon carbide thermal conductivity is about 4.4 times that of Si, the critical breakdown electric field is about 8 times that of Si, and the saturation drift speed of electrons is twice that of Si. These properties of SiC single crystal make it the preferred material for semiconductor devices with high frequency, high power, high temperature resistance and radiation resistance.
4. Silicon Carbide Single Crystal Ingot Industry Standards
Since PAM-XIAMEN’s silicon carbide single crystal growth is strictly complied with the industry standards, and the advanced equipment and technology is used, the SiC crystal defects are low. More details about the industry criterion please refer to following parts.
4.1 Test Orientation of Monocrystalline Silicon Carbide
This standard specifies the method for determining the SiC crystal orientation using the X-ray diffraction orientation method and is applicable to the determination of crystal orientation of silicon carbide single crystals with crystal forms of 6H and 4H.
Gli atomi in un cristallo di SiC sono disposti in modo periodico tridimensionale, che può essere considerato composto da una serie di piani paralleli con una distanza superficiale d. Quando un raggio X monocromatico parallelo è incidente sul piano e la differenza di percorso ottico tra i raggi X su piani adiacenti è n volte la sua lunghezza d'onda (n è un numero intero), si verificherà la diffrazione. Utilizzare un contatore per rilevare la linea di diffrazione e determinare l'orientamento del cristallo del carburo di silicio a cristallo singolo in base alla posizione in cui appare, come mostrato in Figura.
Quando l'angolo tra il raggio incidente e il piano di impegno è ѳ, la lunghezza d'onda dei raggi X , la distanza tra i piani di cristallo d e l'ordine di diffrazione n soddisfano simultaneamente la legge di Bragg, l'intensità del raggio di diffrazione dei raggi X raggiungerà il massimo. Il comune cristallo di SiC appartiene al sistema cristallino esagonale e la relazione tra la spaziatura interplanare d e i parametri della cella unitaria a, c e l'indice di Miller h, K, l è mostrata nella formula:
4H-SiC monocristallo 2ѳ angoli (Cu target ka1=0.15406nm)
| Superficie di diffrazione hk1 | 2ѳ |
| (100) | 33,549° |
| (004) | 35,670° |
| (110) | 59,994° |
| (201) | 71.2333° |
| (008) | 75,76° |
| Nota: (hkl) la notazione del voto è equivalente a (hkil), j=-(k+h). | |
In condizioni ripetibili, la deviazione standard della deviazione angolare totale del cristallo di SiC misurata con questo metodo è inferiore a 0,25°.
4.2 Scattcring Raman per la determinazione del politipo del cristallo di SiC
Per i cristalli cubici di carburo di silicio, i diversi metodi di impilamento tra gli strati biatomici Si-C formano diversi tipi di cristalli. In sintesi, ci sono tre categorie: 3C, nH e 3nR. In questi simboli, le lettere C (cubico), H (esagonale) e R (triangolo) sono usate per indicare il tipo reticolare del cristallo SiC, e n è usato per indicare il numero di unità di formula chimica (carburo di silicio) contenute in la cella elementare. 3C-SiC ha solo una modalità attiva Raman. Questa modalità di vibrazione è tripla degenerata e può essere suddivisa in una modalità trasversale con un numero d'onda di 796 cm-1e una modalità longitudinale con un numero d'onda di 972 cm-1. Le strutture di nH-SiC e 3nR-SiC sono più complicate. Maggiore è n, maggiore è il numero di atomi (2n) contenuti nella cella primitiva e maggiore è il numero di modi attivi Raman. In teoria, il numero di modalità attive Raman di 2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC e 15R-SiC sono rispettivamente 4, 10, 16 e 18. Il modulo attivo Raman della struttura cristallina dei politipi SiC è diverso e la posizione dove viene generato il picco Raman è diverso. Pertanto, viene utilizzato per determinare la struttura cristallina del seme di SiC.
Spettroscopia Raman 4H-SiC:
Dati di spettroscopia Raman di diversi cristalli boule di SiC:
| Polytype | Sistema di cristallo | Gruppo di punti | Numero d'onda della linea spettrale Raman cm-1 |
| 3C-SiC | Cubo | Td | 796s、972s |
| 2H-SiC | Cubo | C6v | 264w, 764w, 799w, 968w |
| 4H-SiC | Cubo | C6v | 196w, 204s, 266w, 610w, 776s, 796w, 964s |
| 6H-SiC | Cubo | 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 nel numero d'onda della linea dello spettro Raman significa forte, m significa medio e w significa debole. | |||
4.3 Misurazione delle proprietà elettriche del carburo di silicio a cristallo singolo di Van der Pauw
Il test dei parametri elettrici del materiale monocristallino SiC adotta il metodo Van der Pauw. Per un campione di wafer monocristallino di carburo di silicio di forma arbitraria e spessore uniforme, attorno al campione vengono realizzati quattro elettrodi di contatto ohmici A, B, C e D. Il tipico campione di Van der Pauw e le posizioni degli elettrodi sono mostrati nella Figura 1. La corrente e la tensione del campione sono misurate rispettivamente sotto campo magnetico zero e campo magnetico, e la resistività e il coefficiente di Hall del monocristallo di carburo di silicio possono essere calcolati con la formula ( 1) e formula (2). Il segno del coefficiente di Hall può essere utilizzato per determinare il tipo di conducibilità del lingotto di SiC. Substituting resistivity and Hall coefficient into formula (3) can calculate the Hall mobility of SiC disc.
Nella formula:
P – resistività (ohm-cm);
Ru – coefficiente di hall (cm3/C);
uH – mobilità sala (cm2/V);
Ts– spessore del campione (cm)
VH – tensione di sala (V);
VDC, VAVANTI CRISTOsono la tensione misurata rispettivamente tra gli elettrodi DC e BC;
IABe ioADsono la corrente che passa rispettivamente tra gli elettrodi AB e AD;
B – flusso magnetico perpendicolare al campione (T)
F – Fattore di correzione di Van der Pauw
Quando il coefficiente di Hall è negativo, il tipo di conducibilità del cristallo SiC è di tipo N e quando il coefficiente di Hall è positivo, il tipo di conduttività è di tipo P. In condizioni di ripetibilità, la deviazione standard relativa dei risultati di misurazione di questo metodo è inferiore al 20%.
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