SiC ウェーハは、パワー エレクトロニクス、科学または産業用途に利用でき、仕様は次のとおりです。https://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-wafer-substrate.html

SiC は、Si 元素と C 元素の比率が 1:1 で形成される二元化合物で、50% のシリコン (Si) と 50% の炭素 (C) で構成されます。 その基本構造単位はSi-C四面体です。

1. SiCの結晶構造の配列

1.1 Si-C 四面体構造

Si-Si 結合エネルギーは 310 kJ/mol で、これはこれら 2 つの原子を引き離すのに必要な力として理解できます。 結合エネルギーが高くなるほど、引き離すのに必要な力も大きくなります。 Si-C 結合の原子間隔は 1.89 Å、結合エネルギーは 447 kJ/mol です。 結合エネルギーから、従来のシリコンベースの半導体材料と比較して、炭化シリコンベースの半導体材料はより安定した化学的特性を有することがわかります。 グラフから、任意の C 原子は最も近い 4 つの Si 原子に結合しており、逆に、任意の Si 原子は最も近い 4 つの C 原子に結合していることがわかります。

図1 SiC結晶のSi-C四面体構造の模式図

1.2 SiC積層構造

SiC の結晶構造は、図 2 に示すように層状構造法を使用して記述することもできます。結晶内のいくつかの C 原子が同一平面上の六方晶系の格子サイトを占め、C 原子の緻密層を形成します。一方、Si 原子も六方晶系の格子を占めます。格子サイトが同一平面上に存在し、Si原子緻密層を形成します。 C 原子充填層の各 C は最も近い Si に接続されており、その逆も同様であり、Si 原子充填層も同様です。 C 原子と Si 原子の隣接する 2 つの層ごとに、炭素シリコン二重原子層が形成されます。 SiC結晶の配置や組み合わせは非常に多様で、これまでに200以上のSiC結晶形が発見されています。

SiC のさまざまな結晶形を区別するために、現在は主に Ramsdell 法が標識に使用されています。 この方法では、文字と数字の組み合わせを使用して、SiC のさまざまな結晶形を表します。 末尾にある文字は結晶セルの種類を示します。 Ｃは立方晶系、Ｈは六方晶系、Ｒは斜方晶系を表す。 先頭にある数字は、基本繰り返し単位内の Si-C 二原子層の層数を示します。 2H-SiC と 3C-SiC を除く他のすべての結晶形は、閃亜鉛鉱構造とウルツ鉱構造の混合物、つまり密に詰まった六方晶構造と見なすことができます。

図2 SiC結晶層構造

2. 何をAC-についてPレーンとシ-Pレーン炭化ケイ素ウェーハの？

Ｃ面とは、ＳｉＣウェハの（０００－１）結晶面を指し、結晶をｃ軸の負の方向に沿って切断した面である。 この表面の末端原子は炭素原子です。 シリコン面とは、炭化珪素ウエハの（０００１）結晶面を指し、結晶のｃ軸の正の方向に沿って切断した面をいう。 この表面の末端原子はシリコン原子です。

C 面とシリコン面の違いは、熱伝導率、導電率、キャリア移動度、界面状態密度など、SiC ウェーハの物理的および電気的特性に影響を与える可能性があります。C 面と Si 面の選択は、また、エピタキシャル成長、イオン注入、酸化、金属蒸着、接触抵抗など、SiC デバイスの製造プロセスと性能にも影響を与えます。

3. C-の適用Pレーンとシ-PレーンSiCウェハの

SiC 結晶の成長プロセスでは、Si 表面と C 表面の原子配列密度と化学的安定性の違いにより、材料処理やデバイスの準備において異なる特性が示されます。

通常、Si 面は電子移動度が優れているため、パワー エレクトロニクス デバイスのチャネル層として適しています。

一方、特定の科学的または産業的用途では、C 面の方がより高い熱伝導率などのより優れた性能を示す場合があります。

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.