随着宽带隙半导体继续推动电力电子和先进晶体生长的创新, 6N高纯α型碳化硅 (碳化硅) 已成为关键原材料. 纯度等级为 99.9999%, 这种材料经过专门设计，可以满足第三代半导体技术和高端晶体生长应用的苛刻要求.
什么是6N高纯α型SiC?
碳化硅 (碳化硅) 存在多种多型体. 他们之中, α-SiC是指六方晶体结构 (例如 4H-SiC和6H-SiC), 在高温下热力学稳定，广泛用于单晶生长.
6N 高纯度意味着总杂质含量极低, 通常以百万分之几来衡量 (百万分之一) 或十亿分之几 (ppb). 这种超高纯度至关重要，因为即使是微量杂质也会显着影响:
- 电导率
- 载流子浓度
- 晶体缺陷密度
- 设备整体性能
为此原因, 6N α-SiC 粉末主要用作物理气相传输的源材料 (PVT) 晶体生长.
为什么高纯度对于 SiC 晶体生长很重要
SiC单晶生长, 原材料质量直接决定最终晶圆质量. 高纯α-SiC 优惠:
- PVT 生长期间稳定的升华行为
- 降低无意掺杂, 改善电阻率控制
- 减少晶体缺陷, 例如微管和位错
- 晶圆生产的良率和一致性更高
这使得 6N α-SiC 对于导电和半绝缘晶体生长都是不可或缺的.
N型6N α型SiC
定义及特点
N 型 SiC 含有严格控制数量的施主杂质, 最常见的是氮 (否) 或磷 (P). 这些元素将额外的电子引入晶格, 实现导电性.
关键特征包括:
- 受控电子浓度
- 稳定且可预测的电气行为
- 与功率半导体器件的高兼容性
主要应用
N型6N α-SiC主要用于:
- 导电SiC单晶的生长
- 第三代半导体基板生产
- 功率器件, 例如:
- MOSFET
- 肖特基势垒二极管 (SBD)
- 高压高频设备
由于其宽带隙, 高导热性, 和高击穿场, N 型 SiC 使设备能够在更高温度下运行, 电压, 与传统硅相比的效率.
半绝缘 (和) 6N α型碳化硅
定义及工程原理
半绝缘碳化硅 被设计为 阻止电流流动. 与 N 型 SiC 不同, 这里的目标不是电导率, 但 极高的电阻率.
这是通过以下方式实现的:
- 补偿供体和受体杂质
- 最大限度地减少自由载流子浓度
- 认真控制深层次缺陷
结果是材料具有典型的电阻率 大于 10⁵–10⁹ Ω·cm.
主要应用
半绝缘6N α-SiC广泛用于:
- 半绝缘SiC单晶的生长
- 高频和射频设备, 例如:
- 碳化硅基氮化镓射频衬底
- 微波和毫米波设备
-
摩根石水晶锭 和其他特殊晶体生长应用
SI-SiC 的高电阻率可最大限度地减少寄生传导和信号损失, 使其非常适合 高功率和高频电子产品.
N 型与. 半绝缘碳化硅: 主要差异
| 方面 | N型碳化硅 | 半绝缘碳化硅 |
|---|---|---|
| 电气行为 | 导电 | 高电阻 |
| 主要掺杂剂 | 氮, 磷 | 补偿设计 |
| 免费承运商 | 高电子浓度 | 极低 |
| 典型用途 | 功率半导体基板 | 射频, 微波, 特种晶体 |
| 目标 | 启用电流 | 阻止电流流动 |
https://www.silicon-carbides.com/blog/the-difference- Between-n-type-and-semi-insulated-sic.html
结论
6N高纯α型SiC 是先进半导体和晶体生长行业的基石材料. 通过定制杂质控制和电性能, 它可以作为 N 型或半绝缘型提供, 每个人都扮演着独特而关键的角色.
- N型碳化硅 支持第三代功率半导体快速增长.
- 半绝缘碳化硅 实现高频, 射频, 以及要求超高电阻率的特种晶体应用.
随着对高性能电子产品的需求持续增长, 6N 高纯度 α-SiC 仍将是下一代技术的关键推动者.
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