많은 SiC 다형체 중에서 3C-SiC가 눈에 띄는 이유는 무엇입니까? - 베텍반도체

의 배경SiC

실리콘 카바이드(SiC)중요한 고급 정밀 반도체 소재입니다. 우수한 내열성, 내식성, 내마모성, 고온 기계적 성질, 내산화성 및 기타 특성으로 인해 반도체, 원자력 에너지, 국방 및 우주 기술과 같은 첨단 기술 분야에서 광범위한 응용 전망을 가지고 있습니다.

지금까지 200개 이상SiC 결정 구조확인된 바에 따르면, 주요 유형은 육각형(2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC)과 입방형 3C-SiC입니다. 그중 3C-SiC의 등축 구조 특성은 이러한 유형의 분말이 α-SiC보다 더 나은 자연 구형성과 조밀한 적층 특성을 갖고 있어 정밀 연삭, 세라믹 제품 및 기타 분야에서 더 나은 성능을 갖는다고 판단합니다. 현재 다양한 이유로 인해 3C-SiC 신소재의 우수한 성능이 대규모 산업 응용 분야에 적용되지 못하고 있습니다.

많은 SiC 다형 중에서 3C-SiC는 β-SiC라고도 알려진 유일한 입방형 다형입니다. 이 결정 구조에서는 Si와 C 원자가 격자 내에 1:1의 비율로 존재하고, 각 원자는 4개의 이종 원자로 둘러싸여 강한 공유 결합을 갖는 사면체 구조 단위를 형성합니다. 3C-SiC의 구조적 특징은 Si-C 이원자층이 ABC-ABC-… 3C-SiC의 결정 구조는 아래 그림에 나와 있습니다.

현재 실리콘(Si)은 전력소자용 반도체 소재로 가장 널리 사용된다. 그러나 Si의 성능으로 인해 실리콘 기반 전력소자는 제한적이다. 4H-SiC 및 6H-SiC와 비교하여 3C-SiC는 실온에서 이론 전자 이동도(1000cm·V)가 가장 높습니다.^-1·에스^-1), MOS 장치 응용 분야에서 더 많은 이점을 가지고 있습니다. 동시에 3C-SiC는 높은 항복 전압, 우수한 열 전도성, 높은 경도, 넓은 밴드갭, 고온 저항 및 방사선 저항과 같은 우수한 특성도 가지고 있습니다. 따라서 극한 조건에서 전자, 광전자공학, 센서 및 응용 분야에서 큰 잠재력을 갖고 있으며 관련 기술의 개발 및 혁신을 촉진하고 다양한 분야에서 폭넓은 응용 가능성을 보여줍니다.

첫째: 특히 고전압, 고주파 및 고온 환경에서 3C-SiC의 높은 항복 전압과 높은 전자 이동도는 MOSFET과 같은 전력 장치 제조에 이상적인 선택입니다. 

둘째: 나노전자공학 및 미세전자기계 시스템(MEMS)에 3C-SiC를 적용하면 실리콘 기술과의 호환성이 향상되어 나노전자공학 및 나노전자기계 장치와 같은 나노규모 구조의 제조가 가능해집니다. 

셋째, 3C-SiC는 밴드갭이 넓은 반도체 소재로서 청색 발광다이오드(LED) 제조에 적합하다. 조명, 디스플레이 기술 및 레이저에서의 응용은 높은 발광 효율과 쉬운 도핑으로 인해 주목을 받고 있습니다[9]. 넷째: 동시에 3C-SiC는 위치 감지 감지기, 특히 측면 광기전 효과를 기반으로 하는 레이저 포인트 위치 감지 감지기를 제조하는 데 사용됩니다. 이는 제로 바이어스 조건에서 높은 감도를 나타내며 정밀 위치 결정에 적합합니다.

3C SiC 헤테로에피택시의 제조 방법

3C-SiC 헤테로에피택셜의 주요 성장 방법으로는 화학 기상 증착(CVD), 승화 에피택시(SE), 액상 에피택시(LPE), 분자선 에피택시(MBE), 마그네트론 스퍼터링 등이 있습니다. CVD는 3C-에 선호되는 방법입니다. 제어 가능성 및 적응성(예: 에피택셜 층의 품질을 최적화할 수 있는 온도, 가스 흐름, 챔버 압력 및 반응 시간)으로 인한 SiC 에피택시.

화학기상증착법(CVD): Si와 C 원소를 함유한 복합 가스를 반응 챔버에 통과시켜 고온에서 가열 분해한 후 Si 원자와 C 원자가 Si 기판 위에 석출되는 방식, 즉 6H-SiC, 15R- SiC, 4H-SiC 기판. 이 반응의 온도는 일반적으로 1300-1500℃ 사이입니다. 일반적인 Si 소스는 SiH4, TCS, MTS 등이고 C 소스는 주로 C2H4, C3H8 등이며 H2는 캐리어 가스로 사용됩니다. 

성장 과정에는 주로 다음 단계가 포함됩니다. 

1. 기상 반응 소스는 주 가스 흐름을 통해 증착 영역으로 이동합니다. 

2. 경계층에서는 기상반응이 일어나서 박막 전구체와 부산물이 생성됩니다. 

3. 전구체의 침전, 흡착 및 분해 과정. 

4. 흡착된 원자는 기판 표면에서 이동하여 재구성됩니다. 

5. 흡착된 원자는 기판 표면에서 핵을 생성하고 성장합니다. 

6. 반응 후 폐가스의 주요 가스 흐름 구역으로의 대량 이동은 반응 챔버 밖으로 배출됩니다. 

지속적인 기술 발전과 심층적인 메커니즘 연구를 통해 3C-SiC 헤테로에피텍셜 기술은 반도체 산업에서 더욱 중요한 역할을 담당하고 고효율 전자소자 개발을 촉진할 것으로 기대됩니다. 예를 들어, 고품질 후막 3C-SiC의 급속한 성장은 고전압 장치의 요구를 충족시키는 열쇠입니다. 성장률과 재료 균일성 사이의 균형을 극복하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다. SiC/GaN과 같은 이종 구조에 3C-SiC를 적용하는 것과 결합하여 전력 전자, 광전자 통합 및 양자 정보 처리와 같은 새로운 장치에서 잠재적인 응용 분야를 탐색합니다.

Vetek Semiconductor는 3C를 제공합니다SiC 코팅고순도 흑연, 고순도 탄화규소 등 다양한 제품에 적용됩니다. 20년 이상의 R&D 경험을 바탕으로 당사는 다음과 같은 잘 어울리는 재료를 선택합니다.에피를 받는 사람이, SiC 에피택셜 수신기, GaN on Si 에피 서셉터 등은 에피택시층 생산 공정에서 중요한 역할을 합니다.

문의사항이 있거나 추가 세부정보가 필요한 경우, 주저하지 마시고 연락주시기 바랍니다.

마피아/WhatsAPP: +86-180 6922 0752

이메일: anny@veteksemi.com