ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ - 4H-SiC, N-ಪ್ರಕಾರ, ಕಡಿಮೆ ದೋಷ ಸಾಂದ್ರತೆ

ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳಿಗಾಗಿ SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ - 4H-SiC, N- ಪ್ರಕಾರ, ಕಡಿಮೆ ದೋಷ ಸಾಂದ್ರತೆ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗೊಳಿಸಿದ ಚಿತ್ರ

ಸಣ್ಣ ವಿವರಣೆ:

SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ಆಧುನಿಕ ಉನ್ನತ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳ ಕೇಂದ್ರಬಿಂದುವಾಗಿದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳಿಗಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದವುಗಳು. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್‌ಗೆ ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ, SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ಬೃಹತ್ SiC ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಬೆಳೆದ ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ, ತೆಳುವಾದ SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪದರವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವೇಫರ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅದರ ಉನ್ನತ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಬಳಕೆಯು ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳು, ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಗ್ರಿಡ್‌ಗಳು, ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ ವೇಗವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿದೆ.

ನಮಗೆ ಇಮೇಲ್ ಕಳುಹಿಸಿ

ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳು

ವಿವರವಾದ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

ಪರಿಚಯ

SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್‌ನ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ತತ್ವಗಳು

SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ನಿಯಂತ್ರಿತ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (CVD) ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪದರವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 1500°C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಿಲೇನ್ (SiH₄), ಪ್ರೋಪೇನ್ (C₃H₈) ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ (H₂) ನಂತಹ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಏಕಸ್ಫಟಿಕ SiC ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಬೆಳೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸ್ಫಟಿಕ ಜೋಡಣೆ ಮತ್ತು ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪದರ ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರದ ನಡುವೆ ಕನಿಷ್ಠ ದೋಷಗಳನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಹಲವಾರು ಪ್ರಮುಖ ಹಂತಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ:

ತಲಾಧಾರ ತಯಾರಿ: ಬೇಸ್ SiC ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಸ್ವಚ್ಛಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಮೃದುತ್ವಕ್ಕೆ ಹೊಳಪು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಿವಿಡಿ ಬೆಳವಣಿಗೆ: ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ, ಅನಿಲಗಳು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಏಕ-ಸ್ಫಟಿಕ SiC ಪದರವನ್ನು ಠೇವಣಿ ಮಾಡುತ್ತವೆ.
ಡೋಪಿಂಗ್ ನಿಯಂತ್ರಣ: ಅಪೇಕ್ಷಿತ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಎನ್-ಟೈಪ್ ಅಥವಾ ಪಿ-ಟೈಪ್ ಡೋಪಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ತಪಾಸಣೆ ಮತ್ತು ಮಾಪನಶಾಸ್ತ್ರ: ಪದರದ ದಪ್ಪ, ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ದೋಷ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, AFM ಮತ್ತು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪ್ರತಿಯೊಂದು SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ದಪ್ಪದ ಏಕರೂಪತೆ, ಮೇಲ್ಮೈ ಚಪ್ಪಟೆತನ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯಲ್ಲಿ ಬಿಗಿಯಾದ ಸಹಿಷ್ಣುತೆಗಳನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಹೆಚ್ಚಿನ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ MOSFET ಗಳು, ಶಾಟ್ಕಿ ಡಯೋಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಅತ್ಯಗತ್ಯ.

ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆ

ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್	ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆ
ವರ್ಗಗಳು	ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನ, ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ತಲಾಧಾರಗಳು
ಪಾಲಿಟೈಪ್	4H
ಡೋಪಿಂಗ್	ಎನ್ ಪ್ರಕಾರ
ವ್ಯಾಸ	101 ಮಿ.ಮೀ.
ವ್ಯಾಸ ಸಹಿಷ್ಣುತೆ	± 5%
ದಪ್ಪ	0.35 ಮಿ.ಮೀ.
ದಪ್ಪ ಸಹಿಷ್ಣುತೆ	± 5%
ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಫ್ಲಾಟ್ ಉದ್ದ	22 ಮಿಮೀ (± 10%)
ಟಿಟಿವಿ (ಒಟ್ಟು ದಪ್ಪ ವ್ಯತ್ಯಾಸ)	≤10 µಮೀ
ವಾರ್ಪ್	≤25 µಮೀ
ಎಫ್‌ಡಬ್ಲ್ಯೂಹೆಚ್‌ಎಂ	≤30 ಆರ್ಕ್-ಸೆಕೆಂಡ್
ಮೇಲ್ಮೈ ಮುಕ್ತಾಯ	ಆರ್‌ಕ್ಯೂ ≤0.35 ಎನ್ಎಂ

SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್‌ನ ಅನ್ವಯಗಳು

SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಬಹು ವಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿವೆ:

ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾಲಿತ ವಾಹನಗಳು (ಇವಿಗಳು): SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್-ಆಧಾರಿತ ಸಾಧನಗಳು ಪವರ್‌ಟ್ರೇನ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ತೂಕವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ.
ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ: ಸೌರ ಮತ್ತು ಪವನ ವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಇನ್ವರ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಕೈಗಾರಿಕಾ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು: ಕಡಿಮೆ ನಷ್ಟಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿ.
ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣಾ: ದೃಢವಾದ ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಕಠಿಣ ಪರಿಸರಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.
5G ಮೂಲ ಕೇಂದ್ರಗಳು: SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ಘಟಕಗಳು RF ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತವೆ.

ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ಸಾಂದ್ರ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು, ವೇಗವಾದ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಶಕ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್‌ನ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು

SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ:

ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ರೇಕ್‌ಡೌನ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್: Si ವೇಫರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ 10 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ: SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ಶಾಖವನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ ಹೊರಹಾಕುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಸಾಧನಗಳು ತಂಪಾಗಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ವೇಗಗಳು: ಕಡಿಮೆ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ನಷ್ಟಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಚಿಕಣಿಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ.
ಅಗಲವಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್: ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
ವಸ್ತುವಿನ ದೃಢತೆ: SiC ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಜಡ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ ಪ್ರಬಲವಾಗಿದ್ದು, ಬೇಡಿಕೆಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

ಈ ಅನುಕೂಲಗಳು SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಅರೆವಾಹಕಗಳಿಗೆ ಆಯ್ಕೆಯ ವಸ್ತುವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತವೆ.

FAQ: SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್

ಪ್ರಶ್ನೆ 1: SiC ವೇಫರ್ ಮತ್ತು SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೇನು?
SiC ವೇಫರ್ ಬೃಹತ್ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ಸಾಧನ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಬೆಳೆದ ಡೋಪ್ಡ್ ಪದರವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.

Q2: SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ಲೇಯರ್‌ಗಳಿಗೆ ಯಾವ ದಪ್ಪಗಳು ಲಭ್ಯವಿದೆ?
ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪದರಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೆಲವು ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್‌ಗಳಿಂದ 100 μm ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು, ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಇರುತ್ತವೆ.

Q3: SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆಯೇ?
ಹೌದು, SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ 600°C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಲ್ಲದು, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಶ್ನೆ 4: SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್‌ನಲ್ಲಿ ದೋಷ ಸಾಂದ್ರತೆ ಏಕೆ ಮುಖ್ಯ?
ಕಡಿಮೆ ದೋಷ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಸಾಧನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ.

Q5: N-ಟೈಪ್ ಮತ್ತು P-ಟೈಪ್ SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್‌ಗಳು ಎರಡೂ ಲಭ್ಯವಿದೆಯೇ?
ಹೌದು, ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಿಖರವಾದ ಡೋಪಂಟ್ ಅನಿಲ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಎರಡೂ ವಿಧಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

Q6: SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್‌ಗೆ ಯಾವ ವೇಫರ್ ಗಾತ್ರಗಳು ಪ್ರಮಾಣಿತವಾಗಿವೆ?
ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಪ್ರಮಾಣಿತ ವ್ಯಾಸಗಳು 2-ಇಂಚು, 4-ಇಂಚು, 6-ಇಂಚು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ 8-ಇಂಚುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ.

Q7: SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯ ಮೇಲೆ ಹೇಗೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ?
ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದ್ದರೂ, SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ದೀರ್ಘಾವಧಿಯಲ್ಲಿ ಒಟ್ಟು ವೆಚ್ಚ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

ಹಿಂದಿನದು: ನೀಲಮಣಿ ಕೊಳವೆಗಳು ಉಷ್ಣಯುಗ್ಮ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ

ಮುಂದೆ: 4H-N ಟೈಪ್ SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ಹೈ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೈ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ