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碳化硅晶體的研發情況

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碳化硅晶體的研發情況

發布日期:2020-12-10 00:00 來源:http://www.xhl88.com 點擊:

世界各國對SiC的研究非常重視,紛紛投入大量的人力物力積極發展,美國、歐洲、日本等不僅從國家層面上制定了相應的研究規劃,而且一些國際電子業巨頭也都投入巨資發展碳化硅半導體器件,如德國的英飛凌半導體公司,美國的Cree公司、通用電子公司、摩托羅拉公司,日本的豐田、東芝、日立、富士等公司。(國內從事SiC晶體研制的研究所和高校主要有中科院物理所、上海硅酸鹽研究所、山東大學、西安理工大學、中國電子科技集團第四十六所等)另外設備廠商也開始支持SiC器件的生產。每年的碳化硅及相關材料國際會議ICSCRM來自全球的專家聚集在一起探討有關碳化硅新的技術動態。

市場上也已有光電子、功率和微波等三類SiC器件提供商用,如PIN二極管、肖特基二極管、MESFET、MOSFET、晶閘管、SiC基發光二極管等。SiC器件的蓬勃發展迫切需要價廉、大直徑、高品質的SiC晶片,以降低器件的價格,提高器件的性能。但由于SiC在正常的工程條件下無液相存在,理論計算表明在壓力超過1010Pa、溫度超過2830℃的條件下,理想化學配比的SiC熔體才可能存在,故從商業的角度考慮SiC不可能像Si材料一樣從熔體中提拉制備。世界上制備SiC體單晶的標準方法是籽晶升華法。

其原理是采用感應或電阻加熱的方式對準密閉的坩堝系統加熱,將作為生長源的固態混合物置于溫度較高的坩堝底部,籽晶固定在溫度較低的坩堝頂部,生長源在低壓高溫下升華分解產生氣態物質,在由生長源與籽晶之間存在的溫度梯度而形成的壓力梯度的驅動下,這些氣態物質自然輸運到低溫的籽晶位置,并由于超飽和度的產生而結晶生長。

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