マイクロ波デバイスおよびグラフェンエピタキシャル成長用の高純度SiC（炭化ケイ素）基板は、SiC基板サプライヤであるPAM-XIAMENから提供されます。 すべての用途の中で、エピタキシャルグラフェンの成長高純度の半絶縁性炭化ケイ素基板現在、国際的な研究開発のホットスポットとなっている高性能グラフェン集積回路の生産が期待されています。 グラフェン成長の場合、HPSI SiCウェーハは、品質を確保するために対応する品質を必要とします。 直径100mmの炭化ケイ素シートは、次の技術要件を満たす必要があります。

1.炭化ケイ素上のエピタキシャルグラフェンの技術要件

• 結晶欠陥が最小の直径100mmの100％半絶縁性SiCウェーハ、MPD <5 / cm²;
• 意図的なドーピングなしの100％高純度オンアクシスタイプの単結晶4H-SiC（0001）。
• （0001）結晶面に平行に0.10度以内に配向した表面。
• SiC（0001）表面は、グラフェンを成長させることができるエピレディ研磨基板です。
• ウェーハボウは、各ウェーハで25マイクロメートル未満です。

グラフェン成長用HPSI SiCウェーハ

2.高純度の半絶縁性炭化ケイ素の調製プロセス

PVT法は、HPSISiC基板の成長に使用できます。 高抵抗の非導電性炭化ケイ素（半絶縁型）を作製するためには、成長時にバナジウム（V）不純物を添加する必要があります。 バナジウムは電子と正孔を生成できるため、バナジウムによって生成された電子はホウ素とアルミニウムを中和できます。 生成された正孔は窒素によって生成された電子を中和するため、成長した炭化ケイ素ウェーハには自由電子と正孔がほとんどなく、高抵抗の非導電性ウェーハが形成されます。高純度半絶縁立方体SiC基板。 SiC基板にバナジウムをドーピングするプロセスは複雑であるため、半絶縁性の炭化ケイ素は調製が難しく、コストが高くなります。 近年、点欠陥を介して高抵抗の半絶縁性4H-SiC基板を実現する方法があります。

別の炭化ケイ素結晶成長法は、高温化学蒸着（HTCVD）です。 ガス状の高純度炭素源とシリコン源を使用して、約2200℃で炭化ケイ素分子を合成し、種結晶上で凝縮して成長します。 成長速度は一般的に約0.5〜1mm / hであり、PVT法よりわずかに高い。 N型ドーパントまたはP型ドーパントは、SiC基板の成長中には追加されません。成長した4H-SiCウェーハは、高純度の半絶縁性（HPSI）半導体です。 さらに、HPSISiCウェーハのキャリア濃度は3.5×10の範囲です。¹³〜8×10¹⁵/CM³ 比較的高い電子移動度を持っています。

3.SiC基板上での電子グレードグラフェンのエピタキシャル成長

熱分解は、炭化ケイ素上にエピタキシャルグラフェン成長を得る良い方法です。 SiC基板の特性により、Si面またはC面で成長する可能性があります。 グラフェンを調製するためのSiCエピタキシー法は、この方法が単純で制御可能であり、大面積で高品質のグラフェンを得ることができるため、最も工業化されたグラフェンの調製になりました。 したがって、高純度の半絶縁性SiC基板上にグラフェンをエピタキシャル成長させる方法が最も有望な方法であると考えられています。 形成メカニズムは次のとおりです。

4H-SiC / 6H-SiCウェーハ基板のカーボン面（0001）面またはシリコン面（0001）面を高真空環境で約1600℃に加熱します。 シリコン原子が完全に昇華した後、アモルファスカーボン原子の層が表面に残ります。 この温度を維持すると、これらの炭素原子は表面基板のSiCウェーハ上でspモードで再構築され、グラフェンを形成します。 このエピタキシャル成長法を使用すると、SiC基板上でより高品質でより大きなサイズのグラフェンを得ることができます。

4. SiCウェーハに関するQ＆A

Q：SiCウェーハの通常の純度はどれくらいですか？
：炭化ケイ素ウェーハの通常の純度は5N-6Nです。

詳細については、メールでお問い合わせください。victorchan@powerwaywafer.comとpowerwaymaterial@gmail.com