अनेक SiC बहुरूपांमध्ये 3C-SiC वेगळे का दिसते? - VeTek सेमीकंडक्टर

ची पार्श्वभूमीSiC

सिलिकॉन कार्बाइड (SiC)एक महत्त्वाची उच्च-अंत अचूक अर्धसंवाहक सामग्री आहे. उत्तम उच्च तापमान प्रतिकार, गंज प्रतिकार, पोशाख प्रतिरोध, उच्च तापमान यांत्रिक गुणधर्म, ऑक्सिडेशन प्रतिरोध आणि इतर वैशिष्ट्यांमुळे, सेमीकंडक्टर, अणुऊर्जा, राष्ट्रीय संरक्षण आणि अंतराळ तंत्रज्ञान यांसारख्या उच्च-तंत्रज्ञान क्षेत्रांमध्ये त्याच्या व्यापक उपयोगाच्या शक्यता आहेत.

आतापर्यंत, 200 पेक्षा जास्तSiC क्रिस्टल स्ट्रक्चर्सपुष्टी केली गेली आहे, मुख्य प्रकार हेक्सागोनल (2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC) आणि घन 3C-SiC आहेत. त्यापैकी, 3C-SiC ची समसमान संरचनात्मक वैशिष्ट्ये निर्धारित करतात की या प्रकारच्या पावडरमध्ये α-SiC पेक्षा चांगली नैसर्गिक गोलाकारता आणि दाट स्टॅकिंग वैशिष्ट्ये आहेत, त्यामुळे त्याचे अचूक ग्राइंडिंग, सिरेमिक उत्पादने आणि इतर क्षेत्रांमध्ये चांगली कार्यक्षमता आहे. सध्या, विविध कारणांमुळे मोठ्या प्रमाणावर औद्योगिक अनुप्रयोग साध्य करण्यासाठी 3C-SiC नवीन सामग्रीचे उत्कृष्ट कार्यप्रदर्शन अपयशी ठरले आहे.

अनेक SiC पॉलीटाइपमध्ये, 3C-SiC हा एकमेव क्यूबिक पॉलीटाइप आहे, ज्याला β-SiC असेही म्हणतात. या क्रिस्टल स्ट्रक्चरमध्ये, Si आणि C अणू जाळीमध्ये एक ते एक गुणोत्तरात अस्तित्वात असतात आणि प्रत्येक अणू चार विषम अणूंनी वेढलेला असतो, मजबूत सहसंयोजक बंधांसह एक टेट्राहेड्रल संरचनात्मक एकक बनवतो. 3C-SiC चे स्ट्रक्चरल वैशिष्ट्य म्हणजे Si-C डायटॉमिक लेयर्स ABC-ABC-… च्या क्रमाने वारंवार मांडले जातात आणि प्रत्येक युनिट सेलमध्ये असे तीन डायटॉमिक लेयर असतात, ज्याला C3 रिप्रेझेंटेशन म्हणतात; 3C-SiC ची क्रिस्टल रचना खालील आकृतीमध्ये दर्शविली आहे:

सध्या, सिलिकॉन (Si) ही पॉवर उपकरणांसाठी सर्वाधिक वापरली जाणारी अर्धसंवाहक सामग्री आहे. तथापि, Si च्या कार्यक्षमतेमुळे, सिलिकॉन-आधारित पॉवर डिव्हाइसेस मर्यादित आहेत. 4H-SiC आणि 6H-SiC च्या तुलनेत, 3C-SiC मध्ये सर्वात जास्त खोलीचे तापमान सैद्धांतिक इलेक्ट्रॉन गतिशीलता आहे (1000 cm·V^-1· एस^-1), आणि MOS डिव्हाइस अनुप्रयोगांमध्ये अधिक फायदे आहेत. त्याच वेळी, 3C-SiC मध्ये उच्च ब्रेकडाउन व्होल्टेज, चांगली थर्मल चालकता, उच्च कडकपणा, रुंद बँडगॅप, उच्च तापमान प्रतिरोध आणि रेडिएशन प्रतिरोध यांसारखे उत्कृष्ट गुणधर्म देखील आहेत. त्यामुळे, यात इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स, सेन्सर्स आणि अत्यंत परिस्थितीतील ऍप्लिकेशन्समध्ये मोठी क्षमता आहे, संबंधित तंत्रज्ञानाच्या विकासाला आणि नावीन्यपूर्णतेला चालना देणारी आणि अनेक क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणात ऍप्लिकेशनची क्षमता दर्शवित आहे:

प्रथम: विशेषत: उच्च व्होल्टेज, उच्च वारंवारता आणि उच्च तापमान वातावरणात, उच्च ब्रेकडाउन व्होल्टेज आणि 3C-SiC चे उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता हे MOSFET सारख्या उर्जा उपकरणांच्या निर्मितीसाठी एक आदर्श पर्याय बनवते. 

दुसरे: नॅनोइलेक्ट्रॉनिक्स आणि मायक्रोइलेक्ट्रोमेकॅनिकल सिस्टीम (MEMS) मध्ये 3C-SiC चा वापर सिलिकॉन तंत्रज्ञानाशी सुसंगततेचा फायदा घेतो, ज्यामुळे नॅनोइलेक्ट्रॉनिक्स आणि नॅनोइलेक्ट्रोमेकॅनिकल उपकरणांसारख्या नॅनोस्केल संरचना तयार करता येतात. 

तिसरा: रुंद बँडगॅप सेमीकंडक्टर सामग्री म्हणून, 3C-SiC निळ्या प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (LEDs) च्या निर्मितीसाठी योग्य आहे. प्रकाश, डिस्प्ले तंत्रज्ञान आणि लेसरमधील त्याच्या अनुप्रयोगाने त्याच्या उच्च चमकदार कार्यक्षमता आणि सुलभ डोपिंगमुळे लक्ष वेधून घेतले आहे[9]. चौथा: त्याच वेळी, 3C-SiC पोझिशन-सेन्सिटिव्ह डिटेक्टर, विशेषत: लेसर पॉइंट पोझिशन-सेन्सिटिव्ह डिटेक्टर पार्श्व फोटोव्होल्टेइक इफेक्टवर आधारित तयार करण्यासाठी वापरले जाते, जे शून्य पूर्वाग्रह परिस्थितीत उच्च संवेदनशीलता दर्शवतात आणि अचूक स्थितीसाठी योग्य असतात.

3C SiC heteroepitaxy ची तयारी पद्धत

3C-SiC heteroepitaxial च्या मुख्य वाढीच्या पद्धतींमध्ये रासायनिक वाष्प जमा करणे (CVD), sublimation epitaxy (SE), लिक्विड फेज एपिटॅक्सी (LPE), आण्विक बीम एपिटॅक्सी (MBE), मॅग्नेट्रॉन स्पटरिंग, इत्यादींचा समावेश होतो. 3C- साठी CVD ही पसंतीची पद्धत आहे. SiC epitaxy त्याच्या नियंत्रणक्षमतेमुळे आणि अनुकूलतेमुळे (जसे की तापमान, वायू प्रवाह, चेंबरचा दाब आणि प्रतिक्रिया वेळ, जे एपिटॅक्सियल लेयरची गुणवत्ता अनुकूल करू शकते).

रासायनिक वाष्प निक्षेप (CVD): Si आणि C घटक असलेला संयुग वायू अभिक्रिया कक्षात जातो, उच्च तापमानात गरम होतो आणि विघटित होतो आणि नंतर Si अणू आणि C अणू Si सब्सट्रेटवर किंवा 6H-SiC, 15R- वर उपसले जातात. SiC, 4H-SiC सब्सट्रेट. या प्रतिक्रियेचे तापमान सामान्यतः 1300-1500℃ दरम्यान असते. सामान्य Si स्रोत SiH4, TCS, MTS, इत्यादी आहेत, आणि C स्रोत प्रामुख्याने C2H4, C3H8, इ. आणि H2 वाहक वायू म्हणून वापरला जातो. 

वाढीच्या प्रक्रियेत प्रामुख्याने पुढील चरणांचा समावेश होतो: 

1. गॅस फेज प्रतिक्रिया स्त्रोत मुख्य वायू प्रवाहात डिपॉझिशन झोनच्या दिशेने वाहून नेला जातो. 

2. पातळ फिल्म प्रिकर्सर्स आणि उपउत्पादने निर्माण करण्यासाठी गॅस फेज प्रतिक्रिया सीमा स्तरामध्ये उद्भवते. 

3. पूर्वगामीची पर्जन्य, शोषण आणि क्रॅकिंग प्रक्रिया. 

4. शोषलेले अणू थराच्या पृष्ठभागावर स्थलांतरित होतात आणि पुनर्रचना करतात. 

5. शोषलेले अणू न्यूक्लिट होतात आणि थर पृष्ठभागावर वाढतात. 

6. मुख्य वायू प्रवाह झोनमध्ये प्रतिक्रिया झाल्यानंतर कचरा वायूचे मोठ्या प्रमाणात वाहतूक आणि प्रतिक्रिया कक्षातून बाहेर काढले जाते. 

सतत तांत्रिक प्रगती आणि सखोल यंत्रणा संशोधनाद्वारे, 3C-SiC heteroepitaxial तंत्रज्ञानाने सेमीकंडक्टर उद्योगात अधिक महत्त्वाची भूमिका बजावणे आणि उच्च-कार्यक्षमतेच्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या विकासास प्रोत्साहन देणे अपेक्षित आहे. उदाहरणार्थ, उच्च-गुणवत्तेची जाडी फिल्म 3C-SiC ची जलद वाढ ही उच्च-व्होल्टेज उपकरणांच्या गरजा पूर्ण करण्याची गुरुकिल्ली आहे. वाढीचा दर आणि भौतिक एकरूपता यांच्यातील संतुलनावर मात करण्यासाठी पुढील संशोधन आवश्यक आहे; SiC/GaN सारख्या विषम संरचनांमध्ये 3C-SiC च्या ऍप्लिकेशनसह एकत्रितपणे, पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक इंटिग्रेशन आणि क्वांटम माहिती प्रक्रिया यासारख्या नवीन उपकरणांमध्ये त्याचे संभाव्य अनुप्रयोग एक्सप्लोर करा.

Vetek सेमीकंडक्टर 3C पुरवतोSiC कोटिंगविविध उत्पादनांवर, जसे की उच्च-शुद्धता ग्रेफाइट आणि उच्च-शुद्धता सिलिकॉन कार्बाइड. 20 वर्षांपेक्षा जास्त R&D अनुभवासह, आमची कंपनी अत्यंत जुळणारे साहित्य निवडते, जसे कीEpi प्राप्तकर्ता तर, SiC एपिटॅक्सियल रिसीव्हर, GaN on Si epi susceptor, इ, जे एपिटॅक्सियल लेयर उत्पादन प्रक्रियेत महत्त्वाची भूमिका बजावतात.

आपल्याकडे काही चौकशी असल्यास किंवा अतिरिक्त तपशीलांची आवश्यकता असल्यास, कृपया आमच्याशी संपर्क साधण्यास अजिबात संकोच करू नका.

Mob/WhatsAPP: +86-180 6922 0752

ईमेल: anny@veteksemi.com