비입방형 결정의 경우 본질적으로 이방성입니다. 즉, 방향이 다르면 특성도 다릅니다. 예를 들어 아래와 같이 탄화규소 결정면을 살펴보겠습니다.

1. 공간 그룹은4H-SiC 및 6H-SiCP63mc이고 점군은 6mm입니다. 둘 다 육각형 시스템에 속하며 이방성을 갖습니다.
2. 3C-SiC의 공간군은 F-43m이고 점군은 -43m이다. 입방정계에 속하며 이방성이 없습니다.
3. 15R-SiC의 공간군은 R3m, 점군은 3m이다. 삼각 결정계에 속하며 이방성을 가지고 있습니다.

또한 6mm와 3m은 10개의 극성점 그룹(1, 2, 3, 4, 6; m, 3m; mm2, 4mm, 6mm) 중 하나에 속하므로 4H-SiC, 6H-SiC, 15R-SiC는 극성입니다. 크리스탈. 극성 결정이란 결정 내 적어도 한 방향이 반대 방향과 다른 성질을 갖는 것을 의미하는데, 이는 전기적 성질(열전 성질, 강유전 성질), 성장 성질 등이 될 수 있다. 한마디로 서로 간에 성능의 차이가 있을 것이다. 양수와 음수는 같은 방향이다.

이방성의 표현은 다양한 결정면의 다양한 특성에 직접적으로 반영됩니다. 결정에서는 서로 다른 탄화규소 결정면이 결정면 지수의 차이로 표시됩니다. 결정면 지수는 밀러 지수(hkl)라고도 합니다.

구체적인 표현은 결정의 좌표계를 설정하는 것입니다. 이 결정면과 좌표축의 절편은 a, b, c가 되며 절편의 역수는 1/a, 1/b, 1/c입니다. , 가장 간단한 정수 비율인 (hkl)로 줄입니다. 삼각 및 육각 결정 시스템의 결정의 경우 (hkl) = (hkil), i=-hk입니다. 그러나 결정의 대칭성에 따라 동일한 일련의 탄화규소 결정면이 있을 것입니다. 예를 들어, (100)과 (200)은 가장 단순한 정수 비율로 축소되지 않습니다.

이방성에 대한 많은 응용이 있습니다.

서로 다른 방향에서 종자 결정의 성장 특성은 매우 다릅니다. 결정면(0001)을 기준으로 특정 각도(단계 흐름)만큼 편향된 웨이퍼는 탄화규소를 성장시키기 더 쉽습니다.

전기의 성격에도 큰 차이가 있습니다. 예를 들어, 실리콘 카바이드 결정면(0-33-8)은 실리콘 카바이드 MOSFET을 준비하는 데 사용됩니다. 낮은 인터페이스 상태 밀도와 높은 자유 전자 비율로 인해 표면은 모든 도핑 농도에서 가장 높은 채널 이동성을 갖습니다.

그림에서 볼 수 있듯이 10^18/cm3의 도핑 농도를 사용하면 60cm2V-1s-1의 높은 채널 이동도와 4V의 높은 문턱 전압을 얻을 수 있습니다. 이 전압은 잘못된 시작을 억제하기에 충분합니다. 높은 온도. (0001) 결정면보다 높습니다.

이 특성을 이용하여 일본 회사는 SiC MOSFET의 새로운 구조를 개발했습니다. V자 모양의 홈이 있고 (0-33-8) 결정면을 사용하므로 이동도 성능이 더 높습니다.

(0001) 평면을 갖는 4H-SiC의 (0-33-8) 결정 평면은 54.7도의 오프 각도를 형성합니다.

삼각 및 육각형 결정 시스템의 단위 셀 매개변수는 a 및 c입니다. 결정면(h1k1l1)(h2k2l2)의 계산 방법은 다음과 같습니다.

이 장치를 생산하는 핵심은 화학적 에칭 공정을 사용하여 V자 모양의 트렌치를 형성하는 것입니다. 에칭 마스크로 이산화규소를 사용하고 약 900°C의 염소 분위기에서 에칭을 수행합니다.

1. 먼저 에칭되지 않은 표면을 이산화규소로 산화시킵니다.
2. 염소는 표면의 탄화규소와 반응하여 탄소로 변환된 다음 산소와 반응하여 이산화탄소를 형성합니다.
3. 생성된 염화규소와 이산화탄소는 고온에서 휘발하여 (0-33-8) 결정면을 노출시킵니다.

참고: 이온 에칭은 사용할 수 없습니다. 이온 식각은 U자형 트렌치를 형성하는 일반적인 방법이지만 식각 손상과 서브 트렌치 형성의 원인이 됩니다.

주사전자현미경 이미지를 통해 화학적 에칭을 통해 고품질의 결정면이 얻어졌음을 확인할 수 있다.

자세한 내용은 이메일로 문의해 주세요.victorchan@powerwaywafer.com 과 powerwaymaterial@gmail.com.