O le augatupulaga muamua o mea semiconductor o loʻo faʻatusalia e le silicon masani (Si) ma le germanium (Ge), o le faʻavae lea mo le gaosiga o le integrated circuit. E faʻaaogaina lautele i transistors ma detectors maualalo-voltage, maualalo-frequency, ma maualalo-power. E silia ma le 90% o oloa semiconductor e faia i mea e faʻavae i le silicon;
O mea semiconductor o le tupulaga lona lua o loʻo faʻatusalia e le gallium arsenide (GaAs), indium phosphide (InP) ma le gallium phosphide (GaP). Pe a faʻatusatusa i masini e faʻavae i le silicon, e iai a latou meatotino optoelectronic e maualuga le saoasaoa ma le saoasaoa ma e lautele le faʻaaogaina i vaega o optoelectronics ma microelectronics.
O le tupulaga lona tolu o mea semiconductor o loʻo faʻatusalia e mea fou e pei o le silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), zinc oxide (ZnO), taimane (C), ma le alumini nitride (AlN).
Silikoni karbidao se mea taua tele mo le atinaʻeina o le alamanuia semiconductor tupulaga lona tolu. E mafai e masini eletise o le silicone carbide ona faʻafetaui lelei manaʻoga maualuga o le lelei, faʻaitiitiga ma le mama o faiga eletise eletise faʻatasi ai ma lo latou teteʻe maualuga i le voltage, teteʻe maualuga i le vevela, maualalo le leiloa ma isi meatotino.
Ona o ona uiga faaletino sili ona lelei: maualuga le vaeluaga o le fusi (e tutusa ma le maualuga o le eletise e malepe ma le maualuga o le malosi), maualuga le eletise e tafe atu ai, ma maualuga le vevela e tafe atu ai, ua faamoemoeina o le a avea ma mea autu e sili ona faaaogaina mo le faia o semiconductor chips i le lumanai. Aemaise lava i vaega o taavale fou o le malosiaga, gaosiga o le eletise photovoltaic, felauaiga i nofoaafi, smart grids ma isi vaega, e manino lava ona lelei.
O le faagasologa o le gaosiga o le SiC ua vaevaeina i ni laasaga tetele se tolu: tuputupu aʻe o le tioata e tasi o le SiC, tuputupu aʻe o le vaega epitaxial ma le gaosiga o masini, lea e fetaui ma sootaga tetele e fa o le filifili o alamanuia:mea fa'avae, epitaxy, masini ma modules.
O le auala autū o le gaosiga o mea fa'apipi'i e muamua fa'aaogaina le metotia o le fa'asusuina o le ausa faaletino e fa'asusu ai le pa'u i se siosiomaga vevela maualuga, ma fa'atupuina ai tioata silicon carbide i luga o le tioata fatu e ala i le puleaina o se fanua vevela. Fa'aaogaina o se wafer silicon carbide o se mea fa'apipi'i, e fa'aaogaina ai le fa'aputuina o le ausa vaila'au e fa'aputu ai se vaega o le tioata e tasi i luga o le wafer e fausia ai se wafer epitaxial. Faatasi ai ma ia mea, o le fa'atupuina o se vaega epitaxial silicon carbide i luga o se substrate silicon carbide conductive e mafai ona faia i masini eletise, lea e masani ona fa'aaogaina i ta'avale eletise, photovoltaics ma isi fanua; fa'atupuina o se vaega epitaxial gallium nitride i luga o se semi-insulatingmea e fai ai le silicon carbidee mafai ona toe faia i masini leitio, e faʻaaogaina i fesootaiga 5G ma isi matāʻupu.
Mo le taimi nei, o mea fa'apipi'i silicon carbide e sili ona maualuga fa'alavelave fa'atekinolosi i le filifili o le alamanuia silicon carbide, ma o mea fa'apipi'i silicon carbide e sili ona faigata ona gaosia.
E leʻi foia atoatoa le faʻafitauli o le gaosiga o le SiC, ma e le mautu le tulaga lelei o mea mata o le crystal pillars ma e iai le faʻafitauli o le fua, lea e mafua ai le taugata o masini SiC. E naʻo le 3 aso e alu ai mo le mea silicon e tupu ai ma avea ma crystal rod, ae e vaiaso e alu ai mo se silicon carbide crystal rod. O se silicon crystal rod masani e mafai ona tupu i le 200cm le umi, ae o se silicon carbide crystal rod e naʻo le 2cm le umi e mafai ona tupu. E le gata i lea, o le SiC lava ia o se mea malo ma maaleale, ma o wafers e faia i ai e faigofie ona gaui pe a faʻaaogaina le tipiina masani o le wafer, lea e aʻafia ai le fua ma le faʻatuatuaina o oloa. E matua ese lava le SiC substrates mai silicon ingots masani, ma o mea uma mai masini, faiga, faʻagasologa i le tipiina e manaʻomia ona atiaʻe e taulima ai le silicon carbide.
O le filifili o le alamanuia silicon carbide e vaevaeina tele i ni sootaga tetele e fa: substrate, epitaxy, masini ma faʻaoga. O mea o le substrate o le faavae lea o le filifili o alamanuia, o mea epitaxial o le ki lea i le gaosiga o masini, o masini o le totonugalemu lea o le filifili o alamanuia, ma o faʻaoga o le malosiaga lea mo le atinaʻeina o alamanuia. O le alamanuia i luga e faʻaaogaina mea mata e fai ai mea o le substrate e ala i metotia faʻaletino o le ausa sublimation ma isi metotia, ona faʻaaogaina lea o metotia faʻaputuina o le ausa vailaʻau ma isi metotia e faʻatupu ai mea epitaxial. O le alamanuia ogatotonu e faʻaaogaina mea i luga e fai ai masini leitio, masini eletise ma isi masini, lea e faʻaaogaina mulimuli ane i fesoʻotaʻiga 5G i lalo. , taʻavale eletise, felauaiga i luga o nofoaafi, ma isi. I totonu oi latou, o le substrate ma le epitaxy e 60% o le tau o le filifili o alamanuia ma o le taua autu lea o le filifili o alamanuia.
SiC substrate: E masani ona gaosia tioata SiC e faʻaaoga ai le metotia a Lely. O oloa faʻavaomalo o loʻo fesuiaʻi mai le 4 inisi i le 6 inisi, ma ua atiaʻe foʻi oloa substrate faʻaeletise e 8-inisi. O substrates i totonu o le atunuʻu e tele lava ina 4 inisi. Talu ai e mafai ona faʻaleleia ma suia laina gaosiga o le silicon wafer e 6-inisi o loʻo iai nei e gaosia ai masini SiC, o le a faʻatumauina pea le sea maualuga o le maketi o substrates SiC e 6-inisi mo se taimi umi.
O le faiga o le silicon carbide substrate e faigata ma faigata ona gaosia. O le silicon carbide substrate o se mea semiconductor tu'ufa'atasi e tasi le tioata e aofia ai elemene e lua: carbon ma silicon. I le taimi nei, o le alamanuia e masani ona fa'aogaina le pauta carbon mama maualuga ma le pauta silicon mama maualuga o ni mea mata e fa'aputu ai le pauta silicon carbide. I lalo o se fanua vevela fa'apitoa, o le metotia o le fa'asalalauina o le ausa fa'aletino matua (PVT method) e fa'aaogaina e fa'atupu ai le silicon carbide o le tele eseese i totonu o se ogaumu tuputupu a'e tioata. O le ingot tioata e iu lava ina fa'agasolo, tipi, olo, fa'apupula, fa'amama ma isi faiga eseese e gaosia ai se silicon carbide substrate.
Taimi o le meli: Me-22-2024