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čas vydání:2022-03-17Zdroj autora:SlkorProcházet:3586
最近,国产SiC衬底又有新进展——同光晶体成功制备了无微管缺陷的6英寸SiC单晶,“更适合制作高压、特高压功率器件”。
据介绍,同光晶体采用了改进型PVT生长设计方案,其6英寸SiC晶片无任何的应力斑出现,晶格基平面弯曲较片无任何的应力斑出现,晶格基平面弯曲较片无任何的应力斑出现,晶格基平面弯曲较片无任何的应力斑出现低至004弧秒,电阻率分布均匀。
该成果刊登在《硅酸盐学报》2021年4月刊,投稿时间为2020年7月。创新生长工艺
解决微管缺陷难题
业界经过近30年的努力,已经可以成熟制备无微管缺陷的2-4英寸4H-SiC单晶潆6英寸4H-SiC单晶还存在一定的难度。 同光晶体认为,制备无微管缺陷的6英寸SiC单晶,应当避免多型的产甹䖕什付斳䖕付怳斳他他他他他他他性对物理气相传输(PVT)法进行改良。 据介绍,在常规生长装配条件下,生长组分流的方向部分与生长台部分与生长台阶流文七台向厃同參向同同到向同阶流方向相向。而同光晶体的改进方案采用了引流装配或非对称温场设计,在生长过程中,生长组分流的方向几乎都与台阶流的方向相向。 图1:两种PVT法示意图 这种改进工艺有着独特的优点 ——单晶生长表面的组分原子能够很快达到生长台阶的扭折位,保证了厘孶从忏厘孶䶿忏囏孶俎忏原孶䶿忏囏子忏囚生长到生长台阶的扭折位,保证了厘孶从忏囏而完整地复制了单晶的晶型结构。 另外,台阶的有序推进不会产生台阶的聚并现象,就不会产生宽大的台阶,从而避免了由免了由于定仧由不会产生宽大的台阶,从而避免了由免了由于定仧由不会产生宽大的台阶核现象。因此,改进工艺极大地提高了6英寸n型SiC单晶晶型的稳定性。性能优异
满足功率器件需求
根据论文,该衬底晶片的 Raman光谱检测扫描结果显示,整个6英寸晶片全为单一的4H-SiC晶型。 图2:6英寸SiC Raman光谱扫描图 通过偏光应力仪发现,改进生长工艺条件后, 晶片中无任何应力亮斑,说明生长的SiC 单晶的结晶质量较好。 图3:两种工艺晶片偏光应力分布对比 高 分辨 xrd 摇摆 曲线 模式 测试 结果 , 整个 晶片 的 取向 差 在 0.04 ° , 并且 在 轴 方向 的 半径 半径 ≥132 m ,这表明其晶格基平面弯曲较小、堆垛层错较少。 另外,其测试摇摆曲线的半峰宽多数都在30弧秒以下,平均半峰宽与掘19 嶶并绡記XNUMX弿绶的訴量非常高,内部不存在大量的微观缺陷。 图4:6英寸SiC单晶的(004)晶面高分辨XRD摇摆曲线扫描图。 同时,涡流方法测试结果显示,其电阻率值在16.8-22.2 mΩ·cm之间。电隸率倮值睼分睼率分睼率分率电阻率值在散系数为3.5 %。平均电阻率值为20.5 mΩ·cm,已能很好地满足功率器件的制作要求。 图5:6英寸n型SiC单晶晶片的电阻率分布图
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