Tấm nền silicon carbide được chia thành loại bán cách điện và loại dẫn điện. Hiện nay, thông số kỹ thuật phổ biến của sản phẩm tấm nền silicon carbide bán cách điện là 4 inch. Trong thị trường silicon carbide dẫn điện, thông số kỹ thuật sản phẩm tấm nền phổ biến hiện nay là 6 inch.
Do các ứng dụng hạ nguồn trong lĩnh vực tần số vô tuyến (RF), chất nền SiC bán cách điện và vật liệu epitaxy chịu sự kiểm soát xuất khẩu của Bộ Thương mại Hoa Kỳ. SiC bán cách điện được ưu tiên sử dụng làm chất nền cho quá trình dị epitaxy GaN và có triển vọng ứng dụng quan trọng trong lĩnh vực vi sóng. So với độ lệch tinh thể của sapphire là 14% và Si là 16,9%, độ lệch tinh thể của vật liệu SiC và GaN chỉ là 3,4%. Kết hợp với độ dẫn nhiệt cực cao của SiC, đèn LED hiệu suất năng lượng cao và các thiết bị vi sóng tần số cao và công suất cao GaN được chế tạo từ vật liệu này có nhiều ưu điểm vượt trội trong radar, thiết bị vi sóng công suất cao và hệ thống truyền thông 5G.
Nghiên cứu và phát triển chất nền SiC bán cách điện luôn là trọng tâm trong nghiên cứu và phát triển chất nền tinh thể đơn SiC. Có hai khó khăn chính trong việc nuôi cấy vật liệu SiC bán cách điện:
1) Giảm thiểu tạp chất N được đưa vào do nồi nấu bằng than chì, sự hấp phụ cách nhiệt và pha trộn trong bột;
2) Trong khi vẫn đảm bảo chất lượng và tính chất điện của tinh thể, một tâm mức sâu được đưa vào để bù đắp cho các tạp chất mức nông còn sót lại bằng hoạt tính điện.
Hiện nay, các nhà sản xuất có năng lực sản xuất SiC bán cách điện chủ yếu là SICC Co, Semisic Crystal Co, Tanke Blue Co, Hebei Synlight Crystal Co., Ltd.
Tinh thể SiC dẫn điện được tạo ra bằng cách bơm nitơ vào môi trường nuôi cấy. Chất nền silicon carbide dẫn điện chủ yếu được sử dụng trong sản xuất các thiết bị điện, các thiết bị điện silicon carbide có điện áp cao, dòng điện cao, nhiệt độ cao, tần số cao, tổn hao thấp và các ưu điểm độc đáo khác, sẽ cải thiện đáng kể hiệu suất chuyển đổi năng lượng của các thiết bị điện dựa trên silicon hiện có, có tác động đáng kể và sâu rộng đến lĩnh vực chuyển đổi năng lượng hiệu quả. Các lĩnh vực ứng dụng chính là xe điện/trạm sạc, năng lượng mới quang điện, giao thông đường sắt, lưới điện thông minh, v.v. Vì các sản phẩm dẫn điện chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị điện như xe điện, quang điện, v.v., nên triển vọng ứng dụng rộng hơn và số lượng nhà sản xuất cũng nhiều hơn.
Loại tinh thể cacbua silic: Cấu trúc điển hình của cacbua silic tinh thể 4H tốt nhất có thể được chia thành hai loại, một là loại tinh thể cacbua silic lập phương có cấu trúc sphalerit, được gọi là 3C-SiC hoặc β-SiC, và loại kia là cấu trúc lục giác hoặc kim cương có cấu trúc chu kỳ lớn, điển hình là 6H-SiC, 4H-SiC, 15R-SiC, v.v., được gọi chung là α-SiC. 3C-SiC có ưu điểm là điện trở suất cao trong sản xuất thiết bị. Tuy nhiên, sự không phù hợp lớn giữa hằng số mạng tinh thể Si và SiC cũng như hệ số giãn nở nhiệt có thể dẫn đến một lượng lớn khuyết tật trong lớp màng mỏng 3C-SiC. 4H-SiC có tiềm năng lớn trong sản xuất MOSFET vì quá trình phát triển tinh thể và lớp màng mỏng của nó vượt trội hơn, và về độ linh động điện tử, 4H-SiC cao hơn 3C-SiC và 6H-SiC, mang lại đặc tính vi sóng tốt hơn cho MOSFET 4H-SiC.
Nếu có vi phạm, hãy liên hệ để xóa.
Thời gian đăng bài: 16/07/2024