Կիսահաղորդչային սիլիցիումի կարբիդի էպիտաքսիալ սկավառակների ուսումնասիրություն. կատարողականի առավելությունները և կիրառման հեռանկարները

Էլեկտրոնային տեխնոլոգիաների այսօրվա ոլորտում կիսահաղորդչային նյութերը վճռորոշ դեր են խաղում:Դրանց թվում սիլիցիումի կարբիդը (SiC)՝ որպես լայն շերտի կիսահաղորդչային նյութ, իր գերազանց կատարողական առավելություններով, ինչպիսիք են բարձր խզման էլեկտրական դաշտը, հագեցվածության բարձր արագությունը, բարձր ջերմային հաղորդունակությունը և այլն, աստիճանաբար դառնում է հետազոտողների և ճարտարագետների ուշադրության կենտրոնում:Սիլիցիումի կարբիդային էպիտաքսիալ սկավառակը, որպես դրա կարևոր մաս, ցուցադրել է կիրառման մեծ ներուժ:

一、էպիտաքսիալ սկավառակի կատարում. լիարժեք առավելություններ
1. Գերբարձր խզման էլեկտրական դաշտ. համեմատած ավանդական սիլիցիումային նյութերի, սիլիցիումի կարբիդի քայքայման էլեկտրական դաշտը ավելի քան 10 անգամ է:Սա նշանակում է, որ նույն լարման պայմաններում էլեկտրոնային սարքերը, որոնք օգտագործում են սիլիցիումի կարբիդային էպիտաքսիալ սկավառակներ, կարող են դիմակայել ավելի բարձր հոսանքներին՝ դրանով իսկ ստեղծելով բարձր լարման, բարձր հաճախականության, բարձր հզորության էլեկտրոնային սարքեր:
2. Բարձր արագությամբ հագեցվածության արագություն. սիլիցիումի կարբիդի հագեցվածության արագությունը 2 անգամ ավելի է, քան սիլիցիումը:Աշխատելով բարձր ջերմաստիճանում և բարձր արագությամբ՝ սիլիցիումի կարբիդի էպիտաքսիալ սկավառակն ավելի լավ է աշխատում, ինչը զգալիորեն բարելավում է էլեկտրոնային սարքերի կայունությունն ու հուսալիությունը:
3. Բարձր արդյունավետության ջերմային հաղորդունակություն. սիլիցիումի կարբիդի ջերմային հաղորդունակությունը 3 անգամ գերազանցում է սիլիցիումին:Այս հատկությունը թույլ է տալիս էլեկտրոնային սարքերին ավելի լավ ցրել ջերմությունը շարունակական բարձր էներգիայի աշխատանքի ընթացքում՝ դրանով իսկ կանխելով գերտաքացումը և բարելավելով սարքի անվտանգությունը:
4. Գերազանց քիմիական կայունություն. ծայրահեղ միջավայրերում, ինչպիսիք են բարձր ջերմաստիճանը, բարձր ճնշումը և ուժեղ ճառագայթումը, սիլիցիումի կարբիդի աշխատանքը նախկինի պես կայուն է:Այս հատկությունը թույլ է տալիս սիլիցիումի կարբիդային էպիտաքսիալ սկավառակին պահպանել գերազանց կատարում բարդ միջավայրերում:
Արտադրական գործընթացը՝ խնամքով փորագրված
SIC էպիտաքսիալ սկավառակի արտադրության հիմնական գործընթացները ներառում են ֆիզիկական գոլորշիների նստեցում (PVD), քիմիական գոլորշիների նստեցում (CVD) և էպիտաքսիալ աճ:Այս գործընթացներից յուրաքանչյուրն ունի իր առանձնահատկությունները և պահանջում է տարբեր պարամետրերի ճշգրիտ վերահսկում լավագույն արդյունքների հասնելու համար:
1. PVD գործընթաց. գոլորշիացման կամ ցողման և այլ մեթոդների միջոցով SiC թիրախը դրվում է ենթաշերտի վրա՝ թաղանթ ձևավորելու համար:Այս մեթոդով պատրաստված թաղանթն ունի բարձր մաքրություն և լավ բյուրեղություն, սակայն արտադրության արագությունը համեմատաբար դանդաղ է։
2. CVD գործընթաց. բարձր ջերմաստիճանում սիլիցիումի կարբիդի աղբյուրի գազը ճեղքելով, այն նստում է ենթաշերտի վրա՝ ձևավորելով բարակ թաղանթ:Այս մեթոդով պատրաստված թաղանթի հաստությունը և միատեսակությունը վերահսկելի են, բայց մաքրությունը և բյուրեղությունը վատ են:
3. Էպիտաքսիալ աճ. SiC էպիտաքսիալ շերտի աճը միաբյուրեղ սիլիցիումի կամ այլ միաբյուրեղային նյութերի վրա քիմիական գոլորշիների նստեցման մեթոդով:Այս մեթոդով պատրաստված էպիտաքսիալ շերտը լավ համընկնում և գերազանց կատարում է ենթաշերտի նյութի հետ, բայց արժեքը համեմատաբար բարձր է:
三、Կիրառման հեռանկար. Լուսավորեք ապագան
Էլեկտրաէներգիայի էլեկտրոնիկայի տեխնոլոգիայի շարունակական զարգացման և բարձր արդյունավետության և բարձր հուսալիության էլեկտրոնային սարքերի աճող պահանջարկի հետ միասին սիլիցիումի կարբիդի էպիտաքսիալ սկավառակը լայն կիրառման հեռանկար ունի կիսահաղորդչային սարքերի արտադրության մեջ:Այն լայնորեն օգտագործվում է բարձր հաճախականության բարձր հզորությամբ կիսահաղորդչային սարքերի արտադրության մեջ, ինչպիսիք են հոսանքի էլեկտրոնային անջատիչները, ինվերտորները, ուղղիչները և այլն։
Իր եզակի կատարողական առավելություններով և արտադրական գործընթացի շարունակական բարելավմամբ՝ սիլիցիումի կարբիդի էպիտաքսիալ սկավառակը աստիճանաբար ցույց է տալիս իր մեծ ներուժը կիսահաղորդչային ոլորտում:Մենք հիմքեր ունենք ենթադրելու, որ գիտության և տեխնիկայի ապագայում այն ​​ավելի կարևոր դեր է խաղալու։