0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

不同碳化硅晶面带来新的可能

旺材芯片 来源:Rad聊碳化硅 作者:Rad聊碳化硅 2021-01-08 09:48 次阅读

对于非立方晶系的晶体,本身具有各向异性——不同的方向具有不同的性能。

4H-SiC和6H-SiC的空间群都是P63mc,点群是6mm,都属于六方晶系,具有各向异性。

3C-SiC的空间群是F-43m,点群是-43m,属于立方晶系,不具有各向异性。

15R-SiC的空间群是R3m,点群是3m,属于三方晶系,具有各向异性。

更进一步,6mm、3m属于10个极性点群(1,2,3,4,6;m,3m;mm2,4mm,6mm)中的一个,所以4H-SiC、6H-SiC、15R-SiC是极性晶体。所谓极性晶体,是指一块晶体中至少有一个方向与其相反方向具有不同的性能,可以是电性能(热电性能、铁电性能)、生长性能等。也就是,同一方向的正负面都会有性能的区别。 对于各向异性的表示,会直接体现在不同晶面具有不同的性质。在晶体中,不同晶面是通过晶面指数的差异来表示的。晶面指数也叫做米勒指数,为(hkl)。 具体表示方法为:建立晶体的坐标系,这个晶面与坐标轴的截距会是a、b、c,接着取截距的倒数1/a、1/b、1/c,化简成最简单的整数比就是(hkl)。对于三方和六方晶系的晶体,(hkl)=(hkil),i=-h-k。但是,根据晶体的对称性,会有一系列晶面是相同的。比如说,(100)与(200)这些只是没有化为最简整数比。 对于各向异性的应用有很多。 不同方向的籽晶的生长性质有很大的差别。以晶面(0001)为基准,偏转一定角度(台阶流)的晶片更易于生长碳化硅。 电学性质上也会有很大的差别。比如利用晶面(0-33-8)来制备SiC MOSFET,这是因为由于其较低的界面态密度和较高的自由电子比,使得该面在所有掺杂浓度下的沟道迁移率最高。

如图所示,当采用10^18/cm3的掺杂浓度时,可实现60cm2V-1s-1的高沟道迁移率,以及高达4V的阈值电压——该电压足以抑制高温下的误启动,比(0001)晶面高。

4092adb2-4fd1-11eb-8b86-12bb97331649.png

运用该性质,日本住友电气工业有限公司为SiC MOSFET开发了一种新的结构。它具有V型沟槽,使用(0-33-8)晶面,由此具有更高迁移率的性能。

40dfc138-4fd1-11eb-8b86-12bb97331649.png

4H-SiC的(0-33-8)晶面与(0001)面成54.7度的偏角。

414c2580-4fd1-11eb-8b86-12bb97331649.png

三方和六方晶系的晶胞参数为a、c。晶面(h1k1l1)(h2k2l2)的计算方法如下:

4197add4-4fd1-11eb-8b86-12bb97331649.png

生产该器件的关键是使用化学刻蚀工艺来形成V形沟槽。使用二氧化硅作为刻蚀掩模,并在约900℃的氯气环境中进行刻蚀。

不刻蚀的表面先氧化为二氧化硅;

氯气与表面碳化硅产生化学反应,使其转化为碳,然后再与氧反应生成二氧化碳;

生成的氯化硅和二氧化碳在高温下挥发,将(0-33-8)晶面暴露出来。

注意,不能使用离子刻蚀,尽管离子刻蚀是形成U形沟槽的常规方法,但是将会导致刻蚀损伤和子沟槽的形成。

41ee2eac-4fd1-11eb-8b86-12bb97331649.png

通过扫描电子显微镜的图像,可以看到化学刻蚀获得了高质量的晶面。

原文标题:材料 | 不同碳化硅晶面带来新的可能!

文章出处:【微信公众号:旺材芯片】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

责任编辑:haq

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 晶硅
    +关注

    关注

    1

    文章

    49

    浏览量

    22772

原文标题:材料 | 不同碳化硅晶面带来新的可能!

文章出处:【微信号:wc_ysj,微信公众号:旺材芯片】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    相关推荐

    碳化硅薄膜沉积技术介绍

    多晶碳化硅和非晶碳化硅在薄膜沉积方面各具特色。多晶碳化硅以其广泛的衬底适应性、制造优势和多样的沉积技术而著称;而非晶碳化硅则以其极低的沉积温度、良好的化学与机械性能以及广泛的应用前景而
    的头像 发表于 02-05 13:49 178次阅读
    <b class='flag-5'>碳化硅</b>薄膜沉积技术介绍

    碳化硅的耐高温性能

    在现代工业中,高性能材料的需求日益增长,特别是在高温环境下。碳化硅作为一种先进的陶瓷材料,因其卓越的耐高温性能而受到广泛关注。 1. 碳化硅的基本特性 碳化硅是一种共价键合的陶瓷材料,具有高硬度
    的头像 发表于 01-24 09:15 293次阅读

    碳化硅在半导体中的作用

    碳化硅(SiC)在半导体中扮演着至关重要的角色,其独特的物理和化学特性使其成为制作高性能半导体器件的理想材料。以下是碳化硅在半导体中的主要作用及优势: 一、碳化硅的物理特性 碳化硅具有
    的头像 发表于 01-23 17:09 361次阅读

    产SiC碳化硅MOSFET功率模块在工商业储能变流器PCS中的应用

    *附件:国产SiC碳化硅MOSFET功率模块在工商业储能变流器PCS中的应用.pdf
    发表于 01-20 14:19

    什么是MOSFET栅极氧化层?如何测试SiC碳化硅MOSFET的栅氧可靠性?

    随着电力电子技术的不断进步,碳化硅MOSFET因其高效的开关特性和低导通损耗而备受青睐,成为高功率、高频应用中的首选。作为碳化硅MOSFET器件的重要组成部分,栅极氧化层对器件的整体性能和使用寿命
    发表于 01-04 12:37

    碳化硅在新能源领域的应用 碳化硅在汽车工业中的应用

    碳化硅在新能源领域的应用 1. 太阳能光伏 碳化硅材料在太阳能光伏领域主要应用于制造高性能的太阳能电池。由于其高热导率和良好的化学稳定性,碳化硅可以作为太阳能电池的基底材料,提高电池的效率和寿命
    的头像 发表于 11-29 09:31 600次阅读

    碳化硅的应用领域 碳化硅材料的特性与优势

    碳化硅的应用领域 碳化硅(SiC),作为一种宽禁带半导体材料,因其独特的物理和化学特性,在多个领域展现出广泛的应用潜力。以下是碳化硅的一些主要应用领域: 电子器件 : 功率器件 :碳化硅
    的头像 发表于 11-29 09:27 2921次阅读

    碳化硅衬底,进化到12英寸!

    电子发烧友网报道(文/梁浩斌)碳化硅产业当前主流的晶圆尺寸是6英寸,并正在大规模往8英寸发展,在最上游的晶体、衬底,业界已经具备大量产能,8英寸的碳化硅晶圆产线也开始逐渐落地,进入试产阶段。   让
    的头像 发表于 11-21 00:01 3190次阅读
    <b class='flag-5'>碳化硅</b>衬底,进化到12英寸!

    碳化硅功率器件的工作原理和应用

    碳化硅(SiC)功率器件近年来在电力电子领域取得了显著的关注和发展。相比传统的硅(Si)基功率器件,碳化硅具有许多独特的优点,使其在高效能、高频率和高温环境下的应用中具有明显的优势。本文将探讨碳化硅功率器件的原理、优势、应用及其
    的头像 发表于 09-13 11:00 809次阅读
    <b class='flag-5'>碳化硅</b>功率器件的工作原理和应用

    碳化硅功率器件的优点和应用

    碳化硅(SiliconCarbide,简称SiC)功率器件是近年来电力电子领域的一项革命性技术。与传统的硅基功率器件相比,碳化硅功率器件在性能和效率方面具有显著优势。本文将深入探讨碳化硅功率器件的基本原理、优点、应用领域及其发展
    的头像 发表于 09-11 10:44 736次阅读
    <b class='flag-5'>碳化硅</b>功率器件的优点和应用

    碳化硅晶圆和硅晶圆的区别是什么

    以下是关于碳化硅晶圆和硅晶圆的区别的分析: 材料特性: 碳化硅(SiC)是一种宽禁带半导体材料,具有比硅(Si)更高的热导率、电子迁移率和击穿电场。这使得碳化硅晶圆在高温、高压和高频应用中具有优势
    的头像 发表于 08-08 10:13 2021次阅读

    碳化硅MOS在直流充电桩上的应用

    MOS碳化硅
    瑞森半导体
    发布于 :2024年04月19日 13:59:52

    碳化硅器件的类型及应用

    碳化硅是一种广泛用于制造半导体器件的材料,具有比传统硅更高的电子漂移率和热导率。这意味着碳化硅器件能够在更高的温度和电压下工作,同时保持稳定性和效率。
    发表于 04-16 11:54 848次阅读

    碳化硅压敏电阻 - 氧化锌 MOV

    碳化硅圆盘压敏电阻 |碳化硅棒和管压敏电阻 | MOV / 氧化锌 (ZnO) 压敏电阻 |带引线的碳化硅压敏电阻 | 硅金属陶瓷复合电阻器 |ZnO 块压敏电阻 关于EAK碳化硅压敏
    发表于 03-08 08:37