Jämfört med 4H-SiC, även om bandgapet för 3C-kiselkarbid (3C SiC) är lägre, är dess bärarrörlighet, värmeledningsförmåga och mekaniska egenskaper bättre än för 4H-SiC. Dessutom är defektdensiteten vid gränssnittet mellan den isolerande oxidporten och 3C-SiC lägre, vilket är mer gynnsamt för tillverkning av högspänningsenheter, mycket tillförlitliga och långlivade enheter. För närvarande är 3C-SiC-baserade enheter huvudsakligen förberedda på Si-substrat. Den stora gallermissanpassningen och den termiska expansionskoefficienten mellan Si och 3C SiC resulterar i en hög defektdensitet, vilket påverkar anordningarnas prestanda. Dessutom kommer billiga 3C-SiC-skivor att ha en betydande substitutionseffekt på marknaden för kraftenheter i spänningsområdet 600V-1200V, vilket påskyndar hela branschens framsteg. Därför är det oundvikligt att utveckla bulk 3C-SiC wafer.

PAM-XIAMENkan producera bulk 3C-SiC wafer i N-typ, med en högre elektronrörlighet (3C SiC: 1100 cm²/Mot; 4H SiC:900 cm²/Mot). Eftersom 3C-SiC-bandgapets bredd är mindre, kan enheten ha en mindre FN-tunnelström och tillförlitlighet vid oxidlagerberedning, vilket avsevärt kan förbättra enhetens utbyte. Ytterligare information om 3C-SiC wafer, se parametrarna nedan:

1. Specifikationer för 3C SiC Wafer

nr 1 50,8mm 3C-SiC-substrat

"*"-värdet är tillämpligt på hela skivans yta utom för kantuteslutningsområden

nr 2 100mm 3C-SiC Substrat

"*"-värdet är tillämpligt på hela skivans yta utom för kantuteslutningsområden

2. Överlägsenhet hos 3C-SiC analyserad baserat på MOSFET-enhet

För det första elektronrörligheten (se tabell 1). Enligt rapporter är n-kanals mobilitetsintervallet för kiselbaserade 3C SiC MOSFETs 100-370 cm²/Mot. Den laterala 4H-SiC MOSFET är vanligtvis 20-40 cm²/V·s, och spåranordningen är 6-90 cm²/Mot. SiC MOSFETs har skapats på A-sidan genom kvävepassivering, vilket ökar kanalens rörlighet till 131 cm²/V·s, men också lägre än kiselbaserade 3C SiC-enheter.

Nästa är tillförlitlighet. För närvarande är kärnteknologins flaskhals hos SiC MOSFET koncentrerad till den dåliga gränssnittskvaliteten hos grindoxidskiktet, som inte bara har låg kanalrörlighet utan också påverkar tröskelspänningens stabilitet. Grindoxiden har också en svaghet av brott vid höga temperaturer. Gränssnittsfällkoncentrationen mellan 3C-SiC och isolerande oxidport är mycket lägre, vilket hjälper till att tillverka tillförlitliga och långlivade enheter.

Dessutom är barriärhöjden för 3C-SiC 3,7 eV (se Fig. 1), vilket är mycket högre än för kisel och 4H SiC. Därför, när läckströmmen i grinddrivkretsen är densamma, är det elektriska fältet inuti 3C-SiC MOSFET två till tre gånger högre än det i 4H-SiC. Därför är nedställningskraven för 3C-SiC-trench power MOSFETs mycket mindre stränga än de för 4H-SiC-enheter.

Fig.1 Bandstruktur för huvudkrafthalvledare på 3C-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC och Silicon (illustrerar bandförskjutningar med SiO2)

Sist men inte minst, 3C-SiC med låg energi bandgap bredd är närmare kisel, vilket har många fördelar när det bearbetas till enheter.

3. Skillnader mellan4H-SiC,6H-SiC,3C-SiCi applikationer

4H-SiC har hög elektronrörlighet, låg ledningsresistans och hög strömtäthet, vilket gör den lämplig för kraftelektroniska enheter.

6H-SiC har en stabil struktur och bra luminescensprestanda, vilket gör den lämplig för optoelektroniska enheter.

3C-SiC har en hög mättnadselektrondrifthastighet och en termisk ledningsförmåga näst efter diamantenkristaller, vilket gör den lämplig för högfrekventa och högeffektsenheter.

För mer information, vänligen kontakta oss maila påvictorchan@powerwaywafer.com och powerwaymaterial@gmail.com.