Piawai SiC Crystal and Industry untuk Silicon Carbide Single Crystal

Piawai SiC Crystal and Industry untuk Silicon Carbide Single Crystal

PAM-XIAMEN mempunyai kristal SiC 4H untuk dijual, yang merupakan alat elektronik kuasa dan peranti kuasa gelombang mikro. Telah didapati bahawa terdapat lebih dari 250 politip kristal tunggal silikon karbida, tetapi politip yang paling biasa ialah 3C-SiC pekeliling padu dan 4H dan 6H-SiC yang ditutup dengan segi enam Antaranya, 4H-SiC paling banyak digunakan. Politip kristal SiC ini mempunyai komposisi kimia yang sama, tetapi sifat fizikalnya, terutamanya ciri semikonduktor seperti jurang pita, mobiliti pembawa, dan voltan kerosakan, agak berbeza. Teknologi pertumbuhan kristal SiC utama adalah PTV. Kristal silikon karbida yang boleh anda beli dari kami ditunjukkan seperti berikut:

1. Spesifikasi SiC Single Crystal

Perkara 1

Spesifikasi Crystal Silicon Carbide (SiC) 4inch
gred Gred Pengeluaran Gred Penyelidikan Gred Dummy
Polytype 4H
diameter 100.0mm ± 0.5mm
Jenis Pembawa N-jenis
kerintangan 0.015 ~ 0.028 ohm.cm
orientasi 4.0 ° ± 0.2 °
Orientation Flat utama (10-10} ± 5.0 °
Negara Flat utama 32.5mm ± 2.0mm
Orientation Flat menengah Muka Si: 90 ° cw. dari rata rata ± 5 °
Muka-C: 90 ° cw. dari rata rata ± 5 °
Menengah Flat Negara 18.0mm ± 2.0 mm
Retakan tepi oleh cahaya intensiti tinggi
Plat Hex dengan cahaya intensiti tinggi
Kawasan jenis poli dengan cahaya intensiti tinggi
Ketumpatan Paip Mikro
Cip tepi

 

Perkara 2

Silicon Carbide (SiC) Spesifikasi Ingot 6 inci
gred Gred Pengeluaran Gred Penyelidikan Gred Dummy
Jenis poli 4H
diameter 150.0mm ± 0.5mm
Jenis Pembawa N-jenis
kerintangan 0.015 ~ 0.028 ohm.cm
orientasi 4.0 ° ± 0.2 °
Orientation Flat utama {10-10} ± 5.0 °
Negara Flat utama 47.5mm ± 2.5mm
Retakan tepi oleh cahaya intensiti tinggi
Plat Hex dengan cahaya intensiti tinggi
Kawasan Politip dengan cahaya intensiti tinggi
Ketumpatan Paip Mikro
Cip tepi

 

2. Mengenai Struktur Kristal SiC 4H

Kristal SiC adalah sebatian stabil C dan Si. Struktur kisi kristal SiC terdiri daripada dua sub kisi yang tersusun padat. Setiap atom Si (atau C) diikat ke atom C (Si) di sekelilingnya dengan ikatan tetrahedral sp3 kuat berorientasi. Ikatan tetrahedral SiC sangat kuat, tetapi tenaga pembentukan kesalahan susun sangat rendah. Ciri ini menentukan fenomena politip silikon karbida. Susunan susun lapisan diatom C / Si setiap politip berbeza. Struktur kristal silikon karbida dalam jenis 4H dipaparkan dalam Gambar berikut.

Struktur kristal 4H-SiC

3. Sifat Silikon Karbida

Lebar jalur terlarang kristal SiC adalah 2-3 kali ganda daripada Si, haba silikon karbidakekonduksian adalah sekitar 4.4 kali daripada Si, medan elektrik kerosakan kritikal adalah sekitar 8 kalidari Si, dan kelajuan drift tepu elektron adalah dua kali ganda daripada Si. Sifat kristal tunggal SiC menjadikannya bahan pilihan untuk peranti semikonduktor dengan frekuensi tinggi, daya tinggi, rintangan suhu tinggi dan rintangan radiasi.

4. Piawaian Industri Ingot Kristal Tunggal Silikon Karbida

Oleh kerana pertumbuhan kristal tunggal silikon karbida PAM-XIAMEN dipatuhi dengan ketat dengan piawaian industri, dan peralatan dan teknologi canggih digunakan, kecacatan kristal SiC rendah. Maklumat lebih lanjut mengenai kriteria industri sila rujuk bahagian berikut.

4.1 Orientasi Ujian Silikon Karbida Monokristalin

Piawaian ini menentukan kaedah untuk menentukan orientasi kristal SiC menggunakan kaedah orientasi difraksi sinar-X dan boleh digunakan untuk penentuan orientasi kristal kristal tunggal silikon karbida dengan bentuk kristal 6H dan 4H.

Atom-atom dalam kristal SiC disusun secara berkala tiga dimensi, yang dapat dianggap terdiri daripada rangkaian satah selari dengan jarak permukaan d. Apabila sinar-X monokromatik selari berlaku di pesawat, dan perbezaan jalur optik antara sinar-X pada satah bersebelahan adalah n kali panjang gelombangnya (n adalah bilangan bulat), difraksi akan berlaku. Gunakan pembilang untuk mengesan garis difraksi, dan tentukan orientasi kristal silikon karbida kristal tunggal mengikut kedudukan di mana ia muncul, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah.

Keadaan difraksi geometri

Apabila sudut antara rasuk kejadian dan satah penglibatan adalah ѳ, panjang gelombang sinar-X λ, jarak antara satah kristal d, dan urutan difraksi secara serentak memenuhi undang-undang Bragg, intensiti sinar sinar difraksi sinar-X akan mencapai maksimum. Kristal SiC biasa tergolong dalam sistem kristal heksagon, dan hubungan antara jarak antarplanar d dan parameter sel unit a, c dan indeks Miller h, K, l ditunjukkan dalam formula:

formula untuk SiC Crystal Orientation

4H-SiC kristal tunggal 2ѳ sudut (Cu target ka1λ = 0.15406nm)

Permukaan difraksi hk1
(100) 33.549 °
(004) 35.670 °
(110) 59.994 °
(201) 71.2333 °
(008) 75.760 °
Catatan: notasi gred (hkl) bersamaan dengan (hkil), j = - (k + h).

 

Dalam keadaan yang dapat diulang, sisihan piawai dari sisihan sudut total kristal SiC yang diukur dengan kaedah ini adalah kurang dari 0.25 °.

4.2 Raman Scattcring untuk Menentukan Politip SiC Crystal

Untuk kristal silikon karbida kubik, kaedah susun yang berbeza antara lapisan diatomik Si-C membentuk jenis kristal yang berbeza. Ringkasnya, terdapat tiga kategori: 3C, nH dan 3nR. Dalam simbol-simbol ini, huruf C (kubik), H (heksagon), dan R (segitiga) digunakan untuk menunjukkan jenis kisi kristal SiC, dan n digunakan untuk menunjukkan jumlah unit formula kimia (silikon karbida) yang terdapat dalam sel unit. 3C-SiC hanya mempunyai satu mod aktif Raman. Mod getaran ini tiga kali ganda merosot dan boleh dibahagikan kepada mod melintang dengan bilangan gelombang 796cm-1dan mod membujur dengan bilangan gelombang 972cm-1. Struktur nH-SiC dan 3nR-SiC lebih rumit. Semakin besar n, semakin banyak bilangan atom (2n) yang terdapat dalam sel primitif, dan semakin banyak bilangan mod aktif Raman. Secara teorinya, bilangan mod aktif Raman 2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC dan 15R-SiC masing-masing adalah 4, 10, 16, dan 18. Modulus aktif Raman struktur kristal politip SiC adalah berbeza, dan kedudukannya di mana puncak Raman dihasilkan juga berbeza. Oleh itu, ia digunakan untuk menentukan struktur kristal biji SiC.

Spektroskopi 4H-SiC Raman:

Spectrum SiC Raman 4H

Data spektroskopi Raman kristal boule SiC yang berbeza:

Polytype Sistem Kristal Kumpulan Titik Nombor gelombang garis spektrum Raman cm-1
3C-SiC Kubik Td 796s 、 972s
2H-SiC Kubik C6v 264w, 764w, 799w, 968w
4H-SiC Kubik C6v 196w, 204s, 266w, 610w, 776s, 796w, 964s
6H-SiC Kubik C6v 145w, 150m, 236w, 241w, 266w, 504w, 514w, 767m, 789s, 797w, 889w, 965s
15R-SiC Tripartit C3v 167w, 173m, 255w, 256w, 331w, 337w, 569w, 573w, 769s, 785s, 797m, 860w, 932w, 938w, 965s
Catatan: S dalam bilangan gelombang garis spektrum Raman bermaksud kuat, m bermaksud sederhana, dan w bermaksud lemah.
4.3 Mengukur Sifat Elektrik Silikon Karbida Kristal Tunggal Oleh Van der Pauw

Ujian parameter elektrik bahan kristal tunggal SiC menggunakan kaedah Van der Pauw. Untuk sampel wafer kristal tunggal silikon karbida dengan bentuk sewenang-wenang dan ketebalan seragam, empat elektrod sentuhan ohmik A, B, C, dan D dibuat di sekitar sampel. Sampel khas Van der Pauw dan kedudukan elektrod ditunjukkan dalam Rajah 1. Arus dan voltan sampel diukur di bawah medan magnet sifar dan medan magnet masing-masing, dan rintangan dan pekali Hall kristal silikon karbida tunggal dapat dikira dengan formula ( 1) dan formula (2). Tanda pekali Hall boleh digunakan untuk menentukan jenis kekonduksian Jongkong SiC. Substituting resistivity and Hall coefficient into formula (3) can calculate the Hall mobility of SiC disc.

Formula harta tanah

Dalam formula:

P - ketahanan (ohm-cm);

Pekali ru - dewan (cm3/ C);

uH - mobiliti dewan (cm2/ Vs);

Ts- ketebalan sampel (cm)

VH - voltan dewan (V);

VDC, VSMadalah voltan yang diukur antara elektrod DC dan BC masing-masing;

IABdan sayaIKLANadalah arus yang berlalu antara elektrod AB dan AD masing-masing;

B - fluks magnetik tegak lurus dengan sampel (T)

F - Faktor pembetulan Van der Pauw

Apabila pekali Hall negatif, jenis kekonduksian kristal SiC adalah jenis-N, dan apabila pekali Hall positif, jenis kekonduksian adalah jenis-P. Dalam keadaan kebolehulangan, sisihan piawai hasil pengukuran kaedah ini kurang daripada 20%.

Untuk maklumat lebih lanjut, sila hubungi kami melalui e-mel di victorchan@powerwaywafer.com dan powerwaymaterial@gmail.com.

Kongsi catatan ini