La unua generacio de semikonduktaĵmaterialoj estas reprezentita per tradicia silicio (Si) kaj germanio (Ge), kiuj estas la bazo por integra cirkvitoproduktado. Ili estas vaste uzataj en transistoroj kaj detektiloj de malalta tensio, malaltfrekvenco kaj malalt-fortaj. Pli ol 90% de duonkonduktaĵoj estas Faritaj el silicio-bazitaj materialoj;
La duageneraciaj semikonduktaĵmaterialoj estas reprezentitaj per galiumarsenido (GaAs), india fosfido (InP) kaj galiumfosfido (GaP). Kompare kun silicio-bazitaj aparatoj, ili havas altfrekvencajn kaj altrapidajn optoelektronikojn kaj estas vaste uzataj en la kampoj de optoelektroniko kaj mikroelektroniko. ;
La tria generacio de semikonduktaĵmaterialoj estas reprezentita per emerĝantaj materialoj kiel ekzemple siliciokarbido (SiC), galiumnitruro (GaN), zinkoksido (ZnO), diamanto (C), kaj aluminionitruro (AlN).
Silicia karbidoestas grava baza materialo por la disvolviĝo de la triageneracia duonkondukta industrio. Siliciaj karburaj potencaj aparatoj povas efike plenumi la altan efikecon, miniaturigon kaj malpezajn postulojn de potencaj elektronikaj sistemoj kun sia bonega alttensia rezisto, alta temperatura rezisto, malalta perdo kaj aliaj propraĵoj.
Pro ĝiaj superaj fizikaj propraĵoj: alta benda breĉo (korespondanta al alta difekta elektra kampo kaj alta potenca denseco), alta elektra kondukteco kaj alta varmokondukteco, ĝi estas atendita iĝi la plej vaste uzata baza materialo por fari semikonduktaĵajn blatojn en la estonteco. . Precipe en la kampoj de novaj energiaj veturiloj, fotovoltaa elektroproduktado, fervoja trafiko, inteligentaj retoj kaj aliaj kampoj, ĝi havas evidentajn avantaĝojn.
La produktadprocezo de SiC estas dividita en tri ĉefajn paŝojn: SiC-unukristala kresko, epitaksia tavolkresko kaj aparato-produktado, kiuj respondas al la kvar ĉefaj ligoj de la industria ĉeno:substrato, epitaksio, aparatoj kaj moduloj.
La ĉefa metodo de fabrikado de substratoj unue uzas la fizikan vaporan sublimadmetodon por sublimigi la pulvoron en alt-temperatura vakua medio, kaj kreskigi siliciajn karbidkristalojn sur la surfaco de la semkristalo per la kontrolo de temperaturkampo. Utiligante silicikarburoblaton kiel substraton, kemia vapordemetado kutimas deponi tavolon de ununura kristalo sur la oblato por formi epitaksan oblaton. Inter ili, kreskigado de silicio-karbura epitaksia tavolo sur kondukta silicio-karbura substrato povas esti farita en potencajn aparatojn, kiuj estas ĉefe uzataj en elektraj veturiloj, fotovoltaiko kaj aliaj kampoj; kreskante galiumnitrudan epitaksan tavolon sur duonizolasilicio-karbura substratopovas plu transformi en radiofrekvencaj aparatoj, uzataj en 5G-komunikadoj kaj aliaj kampoj.
Nuntempe, silicikarburaj substratoj havas la plej altajn teknikajn barojn en la siliciokarbura industriĉeno, kaj silicikarbidsubstratoj estas la plej malfacile produkteblaj.
La produktadbotelkolo de SiC ne estis tute solvita, kaj la kvalito de la krudmaterialaj kristalaj kolonoj estas malstabila kaj ekzistas problemo de rendimento, kiu kondukas al la alta kosto de SiC-aparatoj. Necesas nur mezume 3 tagoj por ke silicia materialo kresku en kristalan bastonon, sed necesas semajnon por silicia karbura kristala bastono. Ĝenerala silicia kristala bastono povas kreski 200cm longa, sed silicia kristala bastono povas kreski nur 2cm longa. Plie, SiC mem estas malmola kaj fragila materialo, kaj oblatoj faritaj el ĝi estas inklinaj al randa pecetiĝo kiam oni uzas tradician mekanikan tranĉan oblaton, kiu influas produktan rendimenton kaj fidindecon. SiC-substratoj estas tre malsamaj de tradiciaj siliciaj ingotoj, kaj ĉio de ekipaĵo, procezoj, pretigo ĝis tranĉado devas esti evoluigita por pritrakti silicikarbidon.
La siliciokarbura industriĉeno estas plejparte dividita en kvar ĉefajn ligilojn: substrato, epitaksio, aparatoj kaj aplikoj. Substrataj materialoj estas la fundamento de la industria ĉeno, epitaksiaj materialoj estas la ŝlosilo al aparato-fabrikado, aparatoj estas la kerno de la industria ĉeno, kaj aplikoj estas la mova forto por industria evoluo. La kontraŭflua industrio uzas krudaĵojn por fari substratajn materialojn per fizikaj vaporaj sublimadmetodoj kaj aliaj metodoj, kaj tiam uzas kemiajn vaporajn deponajn metodojn kaj aliajn metodojn por kreskigi epitaksajn materialojn. La mezflua industrio uzas kontraŭfluajn materialojn por fari radiofrekvencajn aparatojn, potencajn aparatojn kaj aliajn aparatojn, kiuj estas finfine uzataj en kontraŭfluaj 5G-komunikadoj. , elektraj veturiloj, fervoja trafiko ktp. Inter ili, substrato kaj epitaksio okupas 60% de la kosto de la industrioĉeno kaj estas la ĉefa valoro de la industria ĉeno.
SiC-substrato: SiC-kristaloj estas kutime produktitaj uzante la Lely-metodon. Internaciaj ĉefaj produktoj transiras de 4 coloj al 6 coloj, kaj 8-colaj konduktaj substrataj produktoj estis evoluigitaj. Hejmaj substratoj estas ĉefe 4 coloj. Ĉar la ekzistantaj 6-colaj silicioblataj produktadlinioj povas esti ĝisdatigitaj kaj transformitaj por produkti SiC-aparatojn, la alta merkatparto de 6-colaj SiC-substratoj estos konservita dum longa tempo.
La siliciokarbura substratprocezo estas kompleksa kaj malfacile produktebla. Silicikarbura substrato estas kunmetita duonkondukta unukristala materialo kunmetita de du elementoj: karbono kaj silicio. Nuntempe, la industrio ĉefe uzas altpuran karbonan pulvoron kaj altpuran silician pulvoron kiel krudaĵojn por sintezi siliciokarburan pulvoron. Sub speciala temperaturkampo, la matura fizika vaportranssendometodo (PVT-metodo) estas uzata por kreskigi siliciokarbidon de malsamaj grandecoj en kristala kreska forno. La kristala ingoto estas finfine prilaborita, tranĉita, muelita, polurita, purigita kaj aliaj multoblaj procezoj por produkti silician carburan substraton.
Afiŝtempo: majo-22-2024