رقائق Sic من نوع P-type 8 بوصة

تمثل رقائق Samicorex 8 بوصة من النوع P-type اختراقًا في تقنية أشباه الموصلات على نطاق واسع ، مما يوفر أداءً فائقًا للتطبيقات عالية التردد ، ودرجات الحرارة العالية. تم تصنيعها مع النمو البلوري الحديث وعمليات التسكع. من أجل إدراك وظائف أجهزة أشباه الموصلات المختلفة ، يجب التحكم في موصلية مواد أشباه الموصلات بدقة. تعتبر المنشطات من النوع P هي واحدة من الوسائل المهمة لتغيير موصلية SIC. سيشكل إدخال ذرات الشوائب مع عدد صغير من إلكترونات التكافؤ (عادةً الألومنيوم) في شعرية SIC مشحونة إيجابية "ثقوب". يمكن أن تشارك هذه الثقوب في التوصيل كحاملات ، مما يجعل مادة SIC تعرض الموصلية P-type. تعتبر تعاطي المنشطات من النوع P ضرورية لتصنيع مجموعة متنوعة من أجهزة أشباه الموصلات ، مثل MOSFETs و Diodes و Transistors Bipolar Junction ، وكلها تعتمد على تقاطعات P-N لتحقيق وظائفها المحددة. الألومنيوم (AL) هو dopant من النوع P في SIC. بالمقارنة مع البورون ، فإن الألومنيوم عمومًا أكثر ملاءمة للحصول على طبقات SIC ذات المخدر الشديد. وذلك لأن الألومنيوم لديه مستوى طاقة متقبل ضحل ومن المرجح أن يشغل موقف ذرات السيليكون في شعرية SIC ، وبالتالي تحقيق كفاءة تعاطي المنشطات أعلى. الطريقة الرئيسية لرقصات SIC من النوع P هي زرع أيون ، والتي تتطلب عادةً الصلب في درجات حرارة عالية أعلى من 1500 درجة مئوية لتنشيط ذرات الألمنيوم المزروعة ، مما يسمح لهم بدخول موضع الاستبدال لشبكة الشبكة الشهيرة ولعب دورها الكهربائي. بسبب انخفاض معدل الانتشار في DOPANTS في SIC ، يمكن لتكنولوجيا زراعة الأيونات التحكم بدقة في عمق الزرع وتركيز الشوائب ، وهو أمر بالغ الأهمية لتصنيع الأجهزة عالية الأداء.

يعد اختيار المنشطات وعملية المنشطات (مثل الصلب ارتفاع درجات الحرارة بعد زرع أيون) عوامل رئيسية تؤثر على الخواص الكهربائية لأجهزة SIC. تحدد طاقة التأين والذوبان في Dopant مباشرة عدد شركات النقل الحرة. تؤثر عمليات الزرع والصلصة على التنشيط الفعال والكهربائي لذرات Dopant في الشبكة. تحدد هذه العوامل في النهاية تحمل الجهد ، وقدرة الاستيعاب الحالية وخصائص التبديل للجهاز. عادةً ما يكون الصلب ذو درجة الحرارة العالية مطلوبًا لتحقيق التنشيط الكهربائي للأمراض في SIC ، وهي خطوة تصنيع مهمة. تضع درجات حرارة الصلب المرتفعة هذه المتطلبات المرتفعة على المعدات والتحكم في العملية ، والتي تحتاج إلى التحكم بدقة لتجنب إدخال عيوب في المادة أو تقليل جودة المادة. تحتاج الشركات المصنعة إلى تحسين عملية الصلب لضمان تنشيط كافي من DOPANTS مع تقليل الآثار الضارة على سلامة الرقاقة.

إن الركيزة عالية الجودة ذات الجودة المنخفضة من نوع كربيد P-type التي تنتجها طريقة المرحلة السائلة ستسرع بشكل كبير من تطوير أجهزة الطاقة عالية الجهد عالية الأداء. تتمتع طريقة المرحلة السائلة بميزة نمو البلورات عالية الجودة. يحدد مبدأ النمو البلوري أنه يمكن زراعة بلورات كربيد السيليكون عالية الجودة ، وقد تم الحصول على بلورات كربيد السيليكون ذات الإخلاء المنخفضة وأخطاء تكديس الصفر. إن الركيزة من سيليكون كربيد من النوع P-type بزيادة 4 درجات يتم تحضيرها بواسطة طريقة المرحلة السائلة لها مقاومة تقل عن 200 متر مكعب ، وتوزيع مقاومة موحدة في الطائرة ، والبلورة الجيدة.

يتم استخدام ركائز كربيد السيليكون P-type عمومًا لصنع أجهزة الطاقة ، مثل الترانزستورات ثنائية القطب البوابة المعزولة (IGBT).

IGBT = MOSFET + BJT ، وهو مفتاح إما قيد التشغيل أو إيقاف تشغيله. MOSFET = IGFET (ترانزستور مؤثر أكسيد أكسيد أشباه الموصلات ، أو ترانزستور تأثير حقل البوابة المعزول). BJT (ترانزستور تقاطع ثنائي القطب ، والمعروف أيضًا باسم Triode) ، يعني الثنائي القطب أنه عند العمل ، يشارك نوعان من شركات النقل والإلكترونات والثقوب ، في عملية التوصيل ، بشكل عام تشارك في التوصيل.

تعتبر طريقة المرحلة السائلة تقنية قيمة لإنتاج ركائز SIC من النوع P مع تعاطي المنشطات الخاضع للرقابة وجودة البلورة العالية. على الرغم من أنه يواجه تحديات ، فإن مزاياها تجعلها مناسبة لتطبيقات محددة في الإلكترونيات عالية الطاقة. يعد استخدام الألومنيوم كدافن هو الطريقة الأكثر شيوعًا لإنشاء نوع P.

يستلزم الدفع من أجل الكفاءة العالية ، وكثافة الطاقة العالية ، وموثوقية أكبر في إلكترونيات الطاقة (للسيارات الكهربائية ، ومزولات الطاقة المتجددة ، ومحركات المحركات الصناعية ، وإمدادات الطاقة ، وما إلى ذلك) أجهزة SIC التي تعمل أقرب إلى الحدود النظرية للمواد. العيوب التي تنشأ من الركيزة هي عامل الحد الرئيسي. كان P-type SIC تاريخياً أكثر عرضة للعيوب من نوع N عندما يزرعه PVT التقليدي. لذلك ، تعد ركائز SIC ذات الجودة العالية والمنخفضة العيوب ، والتي يتم تمكينها بواسطة طرق مثل LPM ، عوامل تمكين مهمة للجيل القادم من أجهزة الطاقة المتقدمة ، وخاصة MOSFETs و Diodes.