Le Fa'atomuaga Autu ole SiC Epitaxial Growth Process

Epitaxial layer o se ata tioata e tasi e tupu i luga o le wafer e ala i le ep·itaxial process, ma o le substrate wafer ma le epitaxial film e taʻua o le epitaxial wafer. E ala i le faʻatupuina o le silicon carbide epitaxial layer i luga o le conductive silicon carbide substrate, o le silicon carbide homogeneous epitaxial wafer e mafai ona saunia atili i Schottky diodes, MOSFETs, IGBTs ma isi masini eletise, lea e masani ona faʻaaogaina ai le 4H-SiC substrate.

Ona o le faagasologa o le gaosiga eseese o masini eletise carbide silicon ma masini eletise eletise masani, e le mafai ona faia tuusao i luga o mea tioata tasi tioata carbide. O mea fa'aopoopo epitaxial maualuga e tatau ona fa'atupuina i luga o le mea fa'apipi'i tioata e tasi, ma e tatau ona gaosia masini eseese i luga o le epitaxial layer. O le mea lea, o le lelei o le epitaxial layer e tele sona aafiaga i le faʻatinoga o le masini. O le faʻaleleia atili o le faʻatinoga o masini eletise eseese e tuʻuina atu ai foʻi manaʻoga maualuga mo le mafiafia o le epitaxial layer, doping concentration ma faaletonu.

ATA. 1. Fegalegaleaiga i le va o le doping concentration ma le mafiafia o le epitaxial layer o le masini unipolar ma le poloka poloka.

O auala sauniuni o le SIC epitaxial layer e masani lava ona aofia ai le faʻaosoina o le tuputupu aʻe o le auala, le faʻaogaina o le epitaxial growth (LPE), molecular beam epitaxial growth (MBE) ma le vailaʻau vailaʻau (CVD). I le taimi nei, o le vailaʻau faʻamaʻi (CVD) o le auala autu lea e faʻaaogaina mo le gaosiga tele i fale gaosimea.

ATA. 2. Faʻatusatusaga o metotia autu o sauniuniga o le epitaxial layer

I luga ole la'asaga i fafo {0001} mea'ai e iai se Angle fa'asaga, e pei ona fa'aalia i le Ata 2(b), e tele le mafiafia o le la'a, ma la'ititi le lapo'a o le la'a, ma e le faigofie tupu i luga o le laasaga, ae sili atu ona tupu i le tulaga tuʻufaʻatasia o le sitepu. I lenei tulaga, e na o le tasi le ki nucleating. O le mea lea, o le epitaxial layer e mafai ona faʻataʻitaʻia atoatoa le faʻatonuga o le faʻapipiʻiina o le substrate, ma faʻaumatia ai le faʻafitauli o le ola faʻatasi.

ATA. 3. Fa'asologa fa'aletino o le 4H-SiC la'asaga pulea auala epitaxy

ATA. 4. Tulaga taua mo le tuputupu aʻe o le CVD e ala ile 4H-SiC step-controlled epitaxy method

ATA. 5. Fa'atusatusaga o fua faatatau o le tuputupu a'e i lalo o punaoa silicon eseese i le 4H-SiC epitaxy

I le taimi nei, fa'atekonolosi epitaxy silicon carbide e fai si matua i fa'aoga eletise maualalo ma feololo (e pei o masini 1200 volt). O le mafiafia tutusa, doping concentration uniformity ma le tufatufaina faaletonu o le epitaxial layer e mafai ona oʻo atu i se tulaga lelei, lea e mafai ona fetaui ma manaʻoga o le ogatotonu ma le maualalo voltage SBD (Schottky diode), MOS (metal oxide semiconductor field effect transistor), JBS ( junction diode) ma isi masini.

Ae ui i lea, i le tulaga o le maualuga o le mamafa, e manaʻomia pea e le epitaxial wafers ona foia le tele o luitau. Mo se faʻataʻitaʻiga, mo masini e manaʻomia ona tatalia 10,000 volts, o le mafiafia o le epitaxial layer e tatau ona tusa ma le 100μm. Pe a faʻatusatusa i masini eletise maualalo, o le mafiafia o le epitaxial layer ma le tutusa o le faʻaogaina o le doping e matua ese lava, aemaise lava le tutusa o le faʻaogaina o le doping. I le taimi lava e tasi, o le faʻaletonu tafatolu i le epitaxial layer o le a faʻaumatia ai le faʻatinoga atoa o le masini. I le maualuga-voltage talosaga, ituaiga masini e masani ona faʻaogaina masini bipolar, lea e manaʻomia ai se olaga laʻititi maualuga i le epitaxial layer, o lea e manaʻomia ai le faʻaogaina o le faagasologa e faʻaleleia ai le olaga laʻititi.

I le taimi nei, o le epitaxy i totonu o le atunuʻu e masani lava 4 inisi ma 6 inisi, ma o le vaega o le tele-tele silicon carbide epitaxy ua faateleina i lea tausaga ma lea tausaga. Ole tele ole laupepa epitaxial silicon carbide e faʻatapulaʻaina ile tele ole silicon carbide substrate. I le taimi nei, o le 6-inisi silicon carbide substrate ua faʻatauina, o lea o le silicon carbide epitaxial o loʻo faasolosolo malie mai le 4 inisi i le 6 inisi. Faatasi ai ma le faʻaauau pea o le faʻaleleia atili o tekinolosi sauniuni mo le gaosiga o le silicon carbide substrate ma le faʻalauteleina o le gafatia, o le tau o le silicon carbide substrate e faasolosolo malie lava ona faʻaitiitia. I le tuufaatasiga o le tau o le pepa epitaxial, o le substrate e sili atu i le 50% o le tau, ma o le paʻu o le tau o le substrate, o le tau o le silicon carbide epitaxial sheet e tatau foi ona faʻaitiitia.