Substráty z karbidu křemíku se dělí na poloizolační a vodivé. V současné době je běžnou specifikací poloizolovaných substrátů z karbidu křemíku 4 palce. Na trhu s vodivým karbidem křemíku je aktuální běžnou specifikací substrátů 6 palců.
Vzhledem k následným aplikacím v oblasti rádiových vln podléhají poloizolované substráty SiC a epitaxní materiály kontrole vývozu ze strany amerického ministerstva obchodu. Poloizolovaný SiC jako substrát je preferovaným materiálem pro heteroepitaxi GaN a má významné aplikační vyhlídky v oblasti mikrovln. Ve srovnání s krystalovým nesouladem safíru 14 % a Si 16,9 % je krystalový nesoulad materiálů SiC a GaN pouze 3,4 %. V kombinaci s ultravysokou tepelnou vodivostí SiC mají vysoce energeticky účinné LED a GaN vysokofrekvenční a vysoce výkonná mikrovlnná zařízení, která jsou s jeho pomocí vyrobena, velké výhody v radarech, vysoce výkonných mikrovlnných zařízeních a komunikačních systémech 5G.
Výzkum a vývoj poloizolovaných substrátů SiC byl vždy zaměřen na výzkum a vývoj monokrystalických substrátů SiC. Při pěstování poloizolovaných materiálů SiC existují dvě hlavní obtíže:
1) Snížení nečistot donorů dusíku zavedených grafitovým kelímkem, adsorpcí tepelné izolace a dopingem v prášku;
2) Při zajištění kvality a elektrických vlastností krystalu je zavedeno hluboké centrum, které kompenzuje zbytkové nečistoty na mělké úrovni elektrickou aktivitou.
V současné době jsou výrobci s kapacitou pro výrobu poloizolovaného SiC hlavně SICC Co, Semisic Crystal Co, Tanke Blue Co a Hebei Synlight Crystal Co., Ltd.
Vodivý krystal SiC se získává vstřikováním dusíku do rostoucí atmosféry. Vodivý substrát z karbidu křemíku se používá hlavně při výrobě výkonových zařízení. Výkonová zařízení z karbidu křemíku s vysokým napětím, vysokým proudem, vysokou teplotou, vysokou frekvencí, nízkými ztrátami a dalšími jedinečnými výhodami výrazně zlepšují účinnost přeměny energie u stávajících výkonových zařízení na bázi křemíku a mají významný a dalekosáhlý dopad na oblast efektivní přeměny energie. Hlavními oblastmi použití jsou elektromobily/nabíjecí stanice, fotovoltaika, železniční doprava, inteligentní sítě atd. Vzhledem k tomu, že navazujícími produkty z vodivého karbidu jsou především výkonová zařízení v elektromobilech, fotovoltaice a dalších oblastech, je možnost použití širší a výrobců je více.
Krystalový typ karbidu křemíku: Typickou strukturu nejlepšího krystalického karbidu křemíku 4H lze rozdělit do dvou kategorií. První je kubický krystalový typ karbidu křemíku se sfaleritem, známý jako 3C-SiC nebo β-SiC, a druhou je hexagonální nebo diamantová struktura s velkou periodou, která je typická pro 6H-SiC, 4H-sic, 15R-SiC atd., souhrnně označované jako α-SiC. 3C-SiC má výhodu vysokého odporu při výrobě zařízení. Vysoký nesoulad mezi mřížkovými konstantami Si a SiC a koeficienty tepelné roztažnosti však může vést k velkému počtu defektů v epitaxní vrstvě 3C-SiC. 4H-SiC má velký potenciál ve výrobě MOSFETů, protože jeho procesy růstu krystalů a epitaxních vrstev jsou vynikající a z hlediska mobility elektronů je 4H-SiC vyšší než 3C-SiC a 6H-SiC, což poskytuje lepší mikrovlnné vlastnosti pro 4H-SiC MOSFETy.
V případě porušení kontaktujte smazání
Čas zveřejnění: 16. července 2024