Lera la epitaxial ke filimi e tšesaane e ikgethang ya kristale e le nngwe e hodisitsweng hodima substrate ya wafer ka tshebetso ya epitaxial; wafer ya substrate le filimi ya epitaxial di bitswa ka kakaretso wafer ya epitaxial. Har'a tsena, ho hodisa lera la epitaxial la silicon carbide hodima substrate ya silicon carbide e tsamaisang motlakase ho hlahisa wafer ya epitaxial ya silicon carbide e homogeneous, e ka etswang disebedisweng tsa motlakase tse kang di-diode tsa Schottky, MOSFET, le IGBTs. Mofuta wa substrate o sebediswang haholo ke substrate ya 4H-SiC.
Kaha hoo e ka bang disebediswa tsohle di entswe hodima di-layers tsa epitaxial, boleng ba lera la epitaxial bo na le tshusumetso e kgolo tshebetsong ya sesebediswa. Leha ho le jwalo, boleng ba lera la epitaxial bo susumetswa ke tshebetso ya kristale le substrate, e leng se e behang nakong ya bohlokwa indastering mme se bapala karolo ya bohlokwa ntshetsopeleng ya yona.
Mekhoa ea mantlha ea ho lokisa likarolo tsa epitaxial tsa silicon carbide e kenyelletsa: ho kenngoa ha mouoane; epitaxy ea mokelikeli (LPE); epitaxy ea molecular beam (MBE); le ho kenngoa ha mouoane oa lik'hemik'hale (CVD). Har'a tsena, ho kenngoa ha mouoane oa lik'hemik'hale (CVD) ke mokhoa o sebelisoang haholo bakeng sa epitaxy e homogeneous ea 4H-SiC. 4H-SiC CVD epitaxy hangata e sebelisa lisebelisoa tsa CVD, tse netefatsang ho tsoela pele ha sebopeho sa kristale sa 4H-SiC tlas'a mocheso o phahameng oa kholo.
Lisebelisoang tsa CVD, substrate e ke ke ea beoa ka ho toba holim'a tšepe kapa ea beoa feela motheong bakeng sa ho beoa ha epitaxial, kaha sena se kenyelletsa lintlha tse fapaneng tse susumetsang tse kang tataiso ea phallo ea khase (e otlolohileng, e otlolohileng), mocheso, khatello, ho tiea, le tšilafalo e bakoang ke likaroloana tse tšolohang. Ka hona, ho hlokahala motheo oa tšehetso; substrate e beoa holim'a terei, 'me ho beoa ha epitaxial ho etsoa holim'a substrate ho sebelisoa theknoloji ea CVD. Motheo ona oa tšehetso ke motheo oa graphite o koahetsoeng ke SiC.
Jwalo ka karolo ya mantlha, karolo ya graphite e na le matla a hodimo a ikgethang le modulus e ikgethang, hammoho le ho shapuwa ha mocheso le ho hanyetsa ho bola. Leha ho le jwalo, nakong ya tlhahiso, graphite e ka angwa ke ho bola le ho shwa ha phofo ka lebaka la dikgase tse senyang le metsoako e setseng ya organometallic, e leng se fokotsang haholo bophelo ba tshebeletso ya substrate. Ka nako e ts'oanang, phofo ya graphite e shed e ka silafatsa di-chip. Tlhahisong ya di-wafer tsa epitaxial tsa silicon carbide, ho se ho le thata le ho feta ho fihlela ditlhoko tse thata kamehla bakeng sa thepa ya graphite, e leng se fokotsang ntshetsopele ya tsona le tshebediso ya tsona ka matla. Ka lebaka leo,theknoloji ea ho koahelae hlahile e le tharollo.
Melemo ea Liaparo tsa SiC Indastering ea Semiconductor
Thepa ea 'mele le ea lik'hemik'hale ea lipeipi e tlameha ho fihlela litlhoko tse tiileng bakeng sa ho hanyetsa mocheso o phahameng le mafome, kaha tsena li ama ka ho toba chai ea sehlahisoa le nako ea bophelo. Thepa ea SiC e na le matla a phahameng, ho thatafala ho phahameng, coefficient e tlase ea katoloso ea mocheso, le conductivity e ntle ea mocheso, e leng se etsang hore e be thepa ea bohlokoa ea sebopeho le ea semiconductor ea mocheso o phahameng. Ha e sebelisoa ho li-substrate tsa graphite, melemo ea eona e kenyelletsa:
1) SiC e hanela mafome 'me e ka koahela ka botlalo karoloana ea graphite. Botebo ba eona bo phahameng bo thibela tšenyo e bakoang ke likhase tse senyang.
2) SiC e na le phallo e phahameng ea mocheso le matla a matla a ho kopanya le substrate ea graphite, e netefatsang hore lesela le lula le sa senyeha leha e le ka mor'a lipotoloho tse pheta-phetoang tsa mocheso o tlase.
3) SiC e na le botsitso bo botle ba lik'hemik'hale, e thibela ho hloleha ha ho roala maemong a leholimo a mocheso o phahameng le a senyang.
Ho feta moo, dionto tsa epitaxial tse entsweng ka thepa e fapaneng di hloka diterei tsa graphite tse nang le ditlhaloso tse ikgethang tsa tshebetso. Coefficient ya katoloso ya mocheso ya thepa ya graphite e tlameha ho tsamaellana le mocheso wa kgolo ya onto ya epitaxial. Mohlala, kaha mocheso wa kgolo bakeng sa epitaxy ya silicon carbide o hodimo, diterei tse nang le tekanyo e hodimo ya ho bapisa coefficient ya katoloso ya mocheso di a hlokahala. Coefficient ya katoloso ya mocheso ya SiC e fapane hanyane haholo le ya graphite, e leng se etsang hore e be thepa e kgethwang bakeng sa ho kwahela bokahodimo ba di-substrate tsa graphite.
SiC e teng ka mefuta e mengata ea kristale, 'me e tloaelehileng haholo hona joale ke mefuta ea 3C, 4H, le 6H, e 'ngoe le e 'ngoe e sebeletsa lits'ebetso tse fapaneng. Mohlala, 4H-SiC e sebelisetsoa ho etsa lisebelisoa tse matla haholo; 6H-SiC ke eona e tsitsitseng ka ho fetisisa 'me e sebelisetsoa ho etsa lisebelisoa tsa optoelectronic; 'me 3C-SiC, ka lebaka la ho tšoana ha eona ka sebopeho le GaN, e sebelisoa ho hlahisa likarolo tsa GaN epitaxial bakeng sa ho etsa lisebelisoa tsa SiC-GaN RF. 3C-SiC e boetse e bitsoa β-SiC. Tšebeliso ea bohlokoa ea β-SiC ke thepa ea filimi e tšesaane le ea ho roala; ka lebaka leo, β-SiC hajoale ke thepa ea mantlha e sebelisoang bakeng sa ho roala.
Jwalo ka ha e le ntho e tlwaelehileng e ka sebediswang tlhahisong ya semiconductor, dikobo tsa SiC di sebediswa haholoholo ditshebetsong tse kang ho lokisa substrate, epitaxy, oxidation le diphatlalatso, ho tjhesa, le ho kenngwa ha ion. Thepa ya mmele le ya dikhemikhale ya kobo e tlameha ho fihlela ditlhoko tse tiileng bakeng sa ho hanyetsa mocheso o phahameng le ho hanyetsa mafome, kaha tsena di ama ka ho toba tlhahiso ya sehlahiswa le bophelo ba sona. Ka lebaka leo, ho lokiswa ha dikobo tsa SiC ho bohlokwa haholo.
Mokhoa oa ho Lokisetsa Liaparo tsa Silicon Carbide
Hona jwale, mekgwa ya mantlha ya ho lokisa dikobo tsa SiC e kenyeletsa mokgwa wa sol-gel, mokgwa wa ho kenya, ho penta ka borashe, ho fafatsa ka plasma, karabelo ya mouoane wa dikhemikhale (CVR), le ho bewa ha mouoane wa dikhemikhale (CVD).
Mokhoa oa ho Kenyelletsa
Mokhoa ona ke mofuta oa ho sintering ha boemo bo tiileng ba mocheso o phahameng. Haholo-holo o sebelisa motsoako oa phofo ea silicon (Si) le phofo ea carbon (C) e le phofo e kenyang. Karolo ea graphite e beoa ka har'a phofo e kenyang 'me e siloa mochesong o phahameng sepakapakeng sa khase e sa sebetseng, qetellong e etsa seaparo sa SiC holim'a karolo ea graphite. Mokhoa ona o na le ts'ebetso e bonolo le ho khomarela hantle pakeng tsa seaparo le karolo ea graphite; leha ho le joalo, seaparo se bontša ho se tšoane hantle ho latela botenya 'me se na le tšekamelo ea ho hlahisa li-pores tse ngata, e leng se fellang ka khanyetso e fokolang ea oxidation.
Mokhoa oa ho Koahela Borashe
Mokhoa oa ho roala borashe o kenyelletsa haholo-holo ho sebelisa thepa e tala e metsi holim'a substrate ea graphite, e lateloang ke ho lokisa thepa mochesong o itseng ho etsa seaparo. Mokhoa ona o bonolo ebile o theko e tlaase; leha ho le joalo, seaparo se hlahang se bontša ho khomarela ho fokolang substrate, ho tšoana ho fokolang, 'me se tšesaane haholo ka khanyetso e tlase ea oxidation, e leng se hlokang mekhoa e eketsehileng.
Mokhoa oa ho Fafatsa ka Plasma
Mokhoa oa ho fafatsa ka plasma o kenyelletsa ho sebelisa sethunya sa plasma ho fafatsa thepa e tala e qhibilihisitsoeng kapa e qhibilihisitsoeng hanyane holim'a substrate ea graphite, ebe e tiea ebe e kopana ho etsa seaparo. Mokhoa ona o bonolo ho o sebelisa 'me o ka hlahisa liaparo tse teteaneng tsa silicon carbide; leha ho le joalo, liaparo tse hlahisoang hangata li tšesaane haholo, e leng se lebisang ho hanyetsaneng ho fokolang ha oxidation. Ka hona, hangata e sebelisoa ha ho lokisoa liaparo tse kopantsoeng tsa SiC ho ntlafatsa boleng ba seaparo.
Mokhoa oa Gel-Sol
Mokhoa oa gel-sol o kenyelletsa haholo-holo ho lokisa tharollo ea sol e tšoanang, e bonaletsang ho koahela bokaholimo ba substrate. Kamora ho oma hore e be gel, thepa e siloa ho etsa lesela. Mokhoa ona o bonolo ho o sebelisa 'me o theko e tlase; leha ho le joalo, lesela le hlahang le na le mathata a kang ho hanyetsa mocheso o tlase le tšekamelo ea ho petsoha, e leng se fokotsang ts'ebeliso ea tsona e pharaletseng.
Mokhoa oa Karabelo ea Mouoane oa Lik'hemik'hale (CVR)
CVR haholo-holo e sebelisa phofo ea Si le SiO₂ ho hlahisa mouoane oa SiO₂ mochesong o phahameng, e leng se bakang letoto la lik'hemik'hale holim'a substrate ea Si ho etsa sekoahelo sa SiC. Seaparo sa SiC se hlahisoang ke mokhoa ona se tlamahana ka thata le substrate; leha ho le joalo, mocheso oa karabelo o phahame, 'me litšenyehelo le tsona li phahame haholo.
Ho Ntša Mouoane ka Lik'hemik'hale (CVD)
Hona jwale CVD ke theknoloji ya mantlha ya ho lokisa dikoahelo tsa SiC hodima bokahodimo ba substrate. Tshebetso e kgolo e kenyelletsa letoto la dikarabelo tsa fisik'hemik'hale pakeng tsa di-reactant tsa kgase le bokahodimo ba substrate, qetellong e leng se fellang ka ho bewa ha koahelo ya SiC. Dikoahelo tsa SiC tse hlahiswang ke theknoloji ya CVD di tlamahana ka thata le bokahodimo ba substrate mme di ka ntlafatsa ka katleho kganyetso ya oxidation le kganyetso ya ablation ya thepa ya substrate; leha ho le jwalo, mokgwa ona o hloka nako e telele ya ho bewa, mme dikgase tsa karabelo di na le dikarolo tse itseng tse chefo.
Mekhoa ea Liaparo tsa SiC
Likoahelo tsa SiC li sebelisoa haholo-holo e le lintho tse ka sebelisoang tlhahisong ea semiconductor, ka litekanyo tsa bohlokoa tsa ts'ebetso ho kenyeletsoa ho tšoana ha koahelo, coefficient ea katoloso ea mocheso, le conductivity ea mocheso. Leha ho na le tlhoko e kholo ea malapeng bakeng sa likoahelo tsa SiC Chaena, theknoloji e ntse e sa hola. Linaheng tse ling, ke k'hamphani e le 'ngoe feela ea Amerika e sebetsang tšimong ena, 'me lihlahisoa tsa eona li theko e boima haholo.
Likepe tsa kristaleke lintho tse sebelisoang tlhahisong ea epitaxial tse ka nkang sebaka sa graphite e koahetsoeng ke SiC, leha bongata ba 'maraka bo le bonyenyane. E latelang ke graphite e koahetsoeng ke TaC, e fanang ka khanyetso e betere ea ts'enyeho ea lik'hemik'hale ho feta graphite e se nang letho kapa graphite e koahetsoeng ke SiC, empa e theko e boima haholo 'me e ntse e le mehatong ea pele ea nts'etsopele. Hona joale, lik'hamphani tsa lehae tse kangLiufang semiconductor, SemiceraleSemiconductor ea Vetekba kenelletse ho R&D sebakeng sena.
Nako ea poso: Mots'eanong-20-2026