O a ni pa fa'atekinisi i le silicon carbide?Ⅱ

O fa'afitauli fa'atekinisi i fa'ato'aga fa'atosina fa'atosina silicon carbide wafers ma mautu fa'atinoga e aofia ai:
1) Talu ai e manaʻomia le tupu aʻe o tioata i se siosiomaga faʻamaufaʻailoga maualuga maualuga i luga aʻe o le 2000 ° C, o manaʻoga o le vevela e matua maualuga lava;
2) Talu ai ona o le silicon carbide e sili atu nai lo le 200 fausaga tioata, ae na o ni nai fausaga o le tasi-crystal silicon carbide o mea e manaʻomia semiconductor, o le silicon-to-carbon ratio, tuputupu aʻe vevela gradient, ma le tuputupu aʻe tioata e manaʻomia ona pulea lelei i le taimi. le faagasologa o le tuputupu ae tioata. Parata e pei ole saoasaoa ma le mamafa o le ea;
3) I lalo o le auala felauaiga vaega ausa, o le tekinolosi faalautelega o le tuputupu aʻe tioata silicon carbide e matua faigata lava;
4) O le maaa o le silicon carbide e latalata i le taimane, ma o le tipiina, oloina, ma le faʻalelei auala e faigata.

SiC epitaxial wafers: e masani ona gaosia e ala ile vaila'au fa'ato'aga (CVD). E tusa ai ma ituaiga eseese o le doping, ua vaevaeina i latou i le n-ituaiga ma le p-ituaiga epitaxial wafers. Hantian Tiancheng ma Dongguan Tianyu ua mafai ona saunia 4-inisi/6-inisi SiC epitaxial wafers. Mo le SiC epitaxy, e faigata ona pulea i le fanua maualuga-voltage, ma o le lelei o le SiC epitaxy e sili atu lona aʻafiaga i masini SiC. E le gata i lea, o meafaigaluega epitaxial o loʻo pulea e kamupani taʻutaʻua e fa i totonu o le alamanuia: Axitron, LPE, TEL ma Nuflare.

Silicon carbide epitaxialwafer o lo'o fa'atatau i se fa'ama'i carbide silicon lea e tupu a'e ai se ata tioata (epitaxial layer) fa'atasi ai ma ni mana'oga fa'apitoa ma tutusa ma le tioata substrate o lo'o tupu a'e i luga o le ulua'i su'ega carbide silicon. O le tuputupu aʻe o le Epitaxial e masani lava ona faʻaaogaina le CVD (Chemical Vapor Deposition,) meafaigaluega poʻo le MBE (Molecular Beam Epitaxy) meafaigaluega. Talu ai o masini carbide silicon o loʻo gaosia saʻo i totonu o le epitaxial layer, o le lelei o le epitaxial layer e afaina tonu ai le faʻatinoga ma le gaosiga o le masini. Aʻo faʻaauau pea ona faʻateleina le malosi o le eletise, o le mafiafia o le epitaxial e fetaui ma le mafiafia ma o le pulea e sili atu ona faigata. E masani lava, pe a oʻo i le 600V le eletise, o le mafiafia o le epitaxial e manaʻomia e tusa ma le 6 microns; pe a o le voltage i le va o le 1200-1700V, o le mafiafia epitaxial e manaʻomia e oʻo atu i le 10-15 microns. Afai e oʻo atu le voltage i le sili atu i le 10,000 volts, o le mafiafia o le epitaxial layer e sili atu i le 100 microns atonu e manaʻomia. A'o fa'aauau pea ona fa'atupula'ia le mafiafia o le epitaxial layer, ua fa'atuputeleina le faigata ona pulea le mafiafia ma le fa'a'ese'esega tutusa ma le fa'aletonu.

SiC masini: Faʻavaomalo, 600 ~ 1700V SiC SBD ma MOSFET ua faʻatautaia. O oloa masani o lo'o fa'agaoioia i tulaga eletise i lalo ifo o le 1200V ma fa'amuamua le fa'apipi'iina o TO. E tusa ai ma le tau, o oloa SiC i luga o le maketi faava o malo o loʻo tau ile 5-6 taimi sili atu nai lo a latou Si. Ae ui i lea, o tau o loʻo faʻaitiitia i le tausaga taʻitasi e 10%. faʻatasi ai ma le faʻalauteleina o mea i luga ma le gaosiga o masini i le isi 2-3 tausaga, o le a faʻateleina le sapalai o maketi, e oʻo atu ai i le faʻaitiitia o tau. O loʻo faʻamoemoeina pe a oʻo atu le tau i le 2-3 taimi o oloa Si, o mea lelei e maua mai i le faʻaitiitia o tau o le polokalama ma le faʻaleleia atili o le faʻatinoga o le a faasolosolo malie ai le SiC e nofoia le maketi o masini Si.
O le afifiina masani e faʻavae i luga o mea e faʻavae i luga o le silicon, ae o mea faʻapipiʻi semiconductor lona tolu e manaʻomia se mamanu fou. O le fa'aogaina o fausaga fa'apipi'i fa'atutusa masani mo masini eletise lautele-bandgap e mafai ona fa'ailoa mai ai fa'afitauli fou ma lu'itau e feso'ota'i ma taimi, pulega fa'avevela, ma le fa'amaoni. O masini eletise SiC e sili atu ona maaleale i le malosi o le parasitic ma le inductance. Pe a faʻatusatusa i masini Si, SiC power chips e sili atu le saoasaoa o suiga, lea e mafai ona oʻo atu ai i luga, faʻafefeteina, faʻateleina suiga gau, ma e oʻo lava i le faʻaogaina o masini. E le gata i lea, o masini eletise SiC o loʻo faʻaogaina i le maualuga o le vevela, e manaʻomia ai le sili atu o le faʻaogaina o auala faʻaogaina.

O le tele o fausaga eseese ua atiaʻe i le fanua o le lautele-bandgap semiconductor power packaging. Ua le toe talafeagai le afifiina o module eletise fa'avae Si masani. Ina ia foia faafitauli o le maualuga o le parasitic parameters ma le lelei o le vevela o le faʻaogaina o le faʻaogaina o le eletise masani Si-based, o le SiC power module packaging e faʻaogaina le fesoʻotaʻiga uaea ma le faʻamalo lua-itu tekinolosi i lona fausaga, ma faʻaaogaina foi mea e faʻaogaina ai mea e sili atu le vevela. conductivity, ma taumafai e tuufaatasia decoupling capacitors, vevela / sensors o loʻo i ai nei, ma taʻavale taʻavale i totonu o le fausaga module, ma atiina ae le tele o tekinolosi afifi module eseese. E le gata i lea, o loʻo i ai ni pa puipui faʻapitoa i le gaosiga o masini SiC ma o tau o gaosiga e maualuga.

Silicon carbide masini e gaosia e ala i le teuina o le epitaxial layers i luga o le silicon carbide substrate e ala i le CVD. O le faagasologa e aofia ai le faʻamamaina, faʻamaʻiina, photolithography, etching, aveese o le photoresist, faʻapipiʻiina o le ion, faʻamaʻi vailaʻau o le nitride silicon, faʻamalama, faʻafefeteina, ma isi laasaga o gaioiga e fausia ai le fausaga o masini i luga o le SiC tasi tioata tioata. O ituaiga autu o masini eletise SiC e aofia ai SiC diodes, SiC transistors, ma SiC power modules. Ona o mea taua e pei o le telegese o le gaosiga o meafaitino i luga ma le maualalo o fua o fua, o masini carbide silicon e maualuga tele tau gaosiga.

E le gata i lea, o le gaosiga o masini carbide silicon e iai ni faʻafitauli faʻapitoa:
1) E manaʻomia le atinaʻeina o se faʻagasologa faʻapitoa e ogatasi ma uiga o mea carbide silicon. Mo se fa'ata'ita'iga: O le SiC e maualuga lona liusuavai, lea e le aoga ai le fa'asalalauina o le vevela fa'aleaganu'u. E manaʻomia le faʻaogaina o le faʻaogaina o le ion implantation doping method ma faʻatonutonu saʻo faʻamaufaʻailoga e pei o le vevela, vevela fua, umi, ma le tafe kesi; O le SiC e le mafai ona fa'amalieina vaila'au. E tatau ona fa'aogaina auala e pei o le fa'amamago, ma mea fa'apipi'i, fa'afefiloi kesi, fa'atonutonuina o le puipui puipui, fua fa'atatau, talatala o le puipui, ma isi e tatau ona fa'asilisili ma atina'e;
2) O le gaosiga o u'amea electrodes i luga o le silicon carbide wafers e manaʻomia faʻafesoʻotaʻi tetee i lalo ole 10-5Ω2. O mea eletise e fetaui ma manaʻoga, Ni ma Al, e le lelei le faʻaogaina o le vevela i luga aʻe o le 100 ° C, ae o Al / Ni e sili atu le faʻamautuina o le vevela. O le faʻafesoʻotaʻi faʻapitoa teteʻe o / W / Au mea faʻapipiʻi electrode e 10-3Ω2 maualuga;
3) SiC e maualuga le tipiina o laʻei, ma o le maaa o le SiC e lona lua i taimane, lea e tuʻuina atu i luma manaʻoga maualuga mo le tipiina, oloina, polesi ma isi tekinolosi.
E le gata i lea, o masini eletise silicon carbide e sili atu ona faigata ona gaosia. E tusa ai ma fausaga masini eseese, masini eletise carbide silicon e mafai ona vaevaeina tele i masini planar ma masini lua. Planar silicon carbide power devices o lo'o i ai le tutusa lelei o le iunite ma le fa'agasologa o gaosiga faigofie, ae e fa'afefe i le JFET a'afiaga ma e maualuga le malosi o le parasitic ma luga o le setete. Pe a faatusatusa i masini planar, alavai silicon carbide malosiaga masini e maualalo iunite tutusa ma e sili atu le lavelave faiga gaosiga. Ae ui i lea, o le fausaga o le ala e faʻaleleia ai le faʻateleina o le masini masini ma e le mafai ona maua ai le JFET aafiaga, lea e aoga i le foia o le faʻafitauli o le faʻaogaina o auala. O lo'o i ai mea lelei e pei o le la'ititi i luga o le tetee, laititi parasitic capacitance, ma le maualalo o le fa'aaogaina o le malosi. E taua tele le tau ma le faʻatinoga o mea lelei ma ua avea ma taʻiala autu o le atinaʻeina o masini eletise carbide silicon. E tusa ai ma le upega tafaʻilagi aloaia a Rohm, o le ROHM Gen3 structure (Gen1 Trench structure) e naʻo le 75% o le Gen2 (Plannar2) eria chip, ma o le ROHM Gen3 structure's on-resistance ua faʻaititia e 50% i lalo ole lapoʻa tutusa.

Silicon carbide substrate, epitaxy, pito i luma, R & D tupe faʻaalu ma isi e faʻatatau mo le 47%, 23%, 19%, 6% ma le 5% o le tau o le gaosiga o masini carbide silicon.

Ma le mea mulimuli, o le a tatou taulai atu i le talepeina o pa puipui faʻapitoa o substrates i le filifili alamanuia carbide silicon.

O le fa'agasologa o le gaosiga o mea fa'apipi'i carbide e tutusa ma le fa'aogaina o mea e fa'atatau i le silicon, ae sili atu ona faigata.
O le gaosiga o le gaosiga o le silicon carbide substrate e masani lava ona aofia ai le faʻapipiʻiina o meafaitino, tuputupu aʻe tioata, faʻaogaina o le ingot, tipiina, faʻafefeteina, faʻamalama, faʻamamaina ma isi fesoʻotaʻiga.
O le tulaga tuputupu aʻe tioata o le totonugalemu lea o le faagasologa atoa, ma o lenei laasaga e fuafua ai mea eletise o le silicon carbide substrate.

Silicon carbide mea e faigata ona ola i le vaega vai i lalo o tulaga masani. Ole auala ole tuputupu aʻe ole vaʻa lauiloa ile maketi i aso nei o loʻo i ai le vevela o le tuputupu aʻe i luga aʻe o le 2300 ° C ma e manaʻomia ai le pulea saʻo o le vevela o le tuputupu aʻe. O le faagasologa atoa o le faagaoioiga e toetoe lava a faigata ona matauina. O sina fa'aletonu la'ititi o le a ta'ita'iina ai le soloia o oloa. I le faʻatusatusaina, e manaʻomia e mea silicon le 1600 ℃, lea e sili atu le maualalo. O le sauniaina o mea fa'apipi'i carbide silicon e feagai ma fa'afitauli e pei o le fa'agesegese o le tuputupu a'e o le tioata ma le maualuga o mana'oga. O le tuputupu aʻe o le silikoni carbide wafer e tusa ma le 7 i le 10 aso, ae o le tosoina o le paʻu silicon e naʻo le 2 ma le afa aso. E le gata i lea, o le silicon carbide o se mea e lona lua lona maaa nai lo taimane. O le a tele mea e leiloa i le taimi o le tipiina, olo, ma faʻamalo, ma o le fua faʻatatau e na o le 60%.

Matou te iloa o le tulaga o le faʻateleina lea o le silicon carbide substrates, ona o le tele o loʻo faʻaauau pea ona faʻateleina, o manaʻoga mo le faʻalauteleina o tekonolosi ua faʻatupulaia ma maualuga. E manaʻomia se tuʻufaʻatasiga o elemene faʻapitoa faʻapitoa e ausia ai le tuputupu aʻe o tioata.