Tấm wafer SiC có sẵn cho các ứng dụng điện tử công suất, khoa học hoặc công nghiệp, có thông số kỹ thuật như:https://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-wafer-substrate.html

SiC là hợp chất nhị phân được hình thành theo tỷ lệ 1:1 của các nguyên tố Si và C, bao gồm 50% silicon (Si) và 50% carbon (C). Đơn vị cấu trúc cơ bản của nó là tứ diện Si-C.

1. Sự sắp xếp cấu trúc tinh thể SiC

1.1 Cấu trúc tứ diện Si-C

Năng lượng liên kết Si-Si là 310 kJ/mol, có thể hiểu là lực cần thiết để kéo hai nguyên tử này ra xa nhau. Năng lượng liên kết càng cao thì lực cần thiết để tách ra càng lớn. Khoảng cách nguyên tử của liên kết Si-C là 1,89 Å và năng lượng liên kết là 447 kJ/mol. Từ năng lượng liên kết, có thể thấy rằng so với vật liệu bán dẫn gốc silicon truyền thống, vật liệu bán dẫn gốc silic cacbua có tính chất hóa học ổn định hơn. Từ biểu đồ, có thể thấy rằng bất kỳ nguyên tử C nào cũng được liên kết với bốn nguyên tử Si gần nhất, trong khi ngược lại, bất kỳ nguyên tử Si nào cũng được liên kết với bốn nguyên tử C gần nhất.

Hình 1 Sơ đồ cấu trúc tứ diện Si-C của tinh thể SiC

1.2 Cấu trúc lớp SiC

Cấu trúc tinh thể SiC cũng có thể được mô tả bằng phương pháp cấu trúc phân lớp, như trong Hình 2. Một số nguyên tử C trong tinh thể chiếm các vị trí mạng lục giác trên cùng một mặt phẳng, tạo thành một lớp dày đặc nguyên tử C, trong khi các nguyên tử Si cũng chiếm các vị trí mạng lục giác. các vị trí mạng trên cùng một mặt phẳng, tạo thành lớp dày đặc nguyên tử Si. Mỗi C ​​trong lớp đóng gói nguyên tử C được kết nối với Si gần nhất và ngược lại, lớp đóng gói nguyên tử Si cũng giống nhau. Cứ hai lớp nguyên tử C và Si liền kề tạo thành một lớp nguyên tử kép carbon silicon. Sự sắp xếp và kết hợp của các tinh thể SiC rất đa dạng và cho đến nay đã phát hiện được hơn 200 dạng tinh thể SiC.

Để phân biệt các dạng tinh thể khác nhau của SiC, phương pháp Ramsdell hiện chủ yếu được sử dụng để dán nhãn. Phương pháp này sử dụng kết hợp các chữ cái và số để thể hiện các dạng tinh thể khác nhau của SiC. Các chữ cái được đặt ở cuối để chỉ loại tế bào tinh thể. C đại diện cho dạng tinh thể lập phương, H đại diện cho dạng tinh thể lục giác và R đại diện cho dạng tinh thể hình thoi. Con số được đặt ở đầu để biểu thị số lớp của lớp diatomic Si-C trong đơn vị lặp lại cơ bản. Ngoại trừ 2H-SiC và 3C-SiC, tất cả các dạng tinh thể khác có thể được coi là hỗn hợp của cấu trúc sphalerit và wurtzite, cụ thể là cấu trúc lục giác dày đặc.

Hình 2 Cấu trúc lớp tinh thể SiC

2. Cái gìAlại C-Pngõ và Si-Plàn đườngcủa tấm wafer silic cacbua?

Mặt phẳng C dùng để chỉ mặt phẳng tinh thể (000-1) của tấm wafer SiC, là bề mặt được tinh thể cắt dọc theo hướng âm của trục c. Nguyên tử cuối cùng trên bề mặt này là nguyên tử cacbon. Bề mặt silicon đề cập đến mặt phẳng tinh thể (0001) của tấm wafer cacbua silic, là bề mặt được cắt dọc theo hướng dương của trục c của tinh thể. Nguyên tử cuối cùng trên bề mặt này là nguyên tử silicon.

Sự khác biệt giữa mặt phẳng C và mặt phẳng silicon có thể ảnh hưởng đến các tính chất vật lý và điện của tấm wafer SiC, chẳng hạn như độ dẫn nhiệt, độ dẫn điện, độ linh động của sóng mang, mật độ giao diện của các trạng thái, v.v. Việc lựa chọn mặt phẳng C và mặt phẳng Si có thể cũng ảnh hưởng đến quá trình sản xuất và hiệu suất của các thiết bị SiC, chẳng hạn như tăng trưởng epiticular, cấy ion, oxy hóa, lắng đọng kim loại, điện trở tiếp xúc, v.v.

3. Ứng dụng C-Pngõ và Si-Plàn đườngcủa wafer SiC

Trong quá trình phát triển của tinh thể SiC, do sự khác biệt về mật độ sắp xếp nguyên tử và độ ổn định hóa học giữa bề mặt Si và C, chúng thể hiện những đặc điểm khác nhau trong quá trình xử lý vật liệu và chuẩn bị thiết bị.

Mặt Si thường có độ linh động điện tử tốt hơn và phù hợp làm lớp kênh cho các thiết bị điện tử công suất.

Trong khi mặt C có thể thể hiện hiệu suất tốt hơn, chẳng hạn như độ dẫn nhiệt cao hơn, trong một số ứng dụng khoa học hoặc công nghiệp cụ thể.

Để biết thêm thông tin, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi email tạivictorchan@powerwaywafer.com và powerwaymaterial@gmail.com.