액체 단계 방법: 미래 실리콘 탄화물 (SiC) 단일 결정 성장의 핵심 기술 돌파구

액체 단계 방법: 미래 실리콘 탄화물 (SiC) 단일 결정 성장의 핵심 기술 돌파구

와이드 밴드gap 반도체 기술 혁신 연합

세 번째 세대의 넓은 대역 반도체 물질로, 실리콘 탄화물 (SiC) 은 뛰어난 물리적 및 전기적 특성을 자랑합니다.그리고 고전력 반도체 장치SiC는 전력전자, 통신, 자동차 및 에너지와 같은 분야에서 응용을 찾고 있으며 현대적이고 효율적인그리고 안정적인 에너지 시스템과 미래의 지능형 전기화그러나, SiC 단일 결정적 기판을 생산하는 것은 여전히 중요한 기술적 과제입니다.낮은 압력 환경과 결정 성장에 관련된 다양한 변수들은 SiC 응용 프로그램의 상업화를 늦추었습니다..

현재 물리적 증기 운송 (PVT) 방법은 산업용 용도로 SiC 단일 결정 성장에 가장 널리 채택 된 기술입니다.이 방법은 p형 4H-SiC 및 3C-SiC 큐브 단일 결정의 생산에 상당한 어려움을 겪고 있습니다.PVT 방법의 제한은 높은 주파수, 고전압,그리고 고전력 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 장치와 매우 신뢰할 수 있는, 장수 MOSFET (메탈-옥시드-반도체 필드 효과 트랜지스터) 장치.

이러한 배경에서, 액체 단계 방법은 SiC 단일 결정의 재배를 위한 유망한 새로운 기술로 나타났습니다.특히 p형 4H-SiC 및 3C-SiC 단일 결정의 생산이 방법은 비교적 낮은 온도에서 고품질의 결정 성장을 달성하여 고성능 반도체 장치를 제조하는 데 단단한 기초를 마련합니다. PVT 방법과 비교하면액체 단계 방법은 도핑과 같은 요인에 대한 더 나은 통제를 허용합니다., 격자 구조, 성장 속도, 더 많은 유연성과 조정성을 제공하여 전통적인 SiC 생산의 과제에 효과적인 해결책을 제공합니다.

액체 단계 방법 의 장점

액체 단계 방법을 산업화 하는 데 있어서 어떤 기술적 어려움에도 불구하고, 예를 들어 결정 성장의 안정성, 비용 통제 및 장비 요구 사항,지속적인 기술 발전과 증가하는 시장 수요는이 방법이 SiC 단일 결정 성장 접근 방식이 될 수 있음을 시사합니다.특히 고전력, 저손실, 높은 안정성 및 긴 수명 전자 기기 제조에 유망합니다.

최근에는 중국 과학 아카데미 물리 연구소에서 리 후이 부연구원이다양한 SiC 결정 유형에 대한 응용 솔루션을 제시합니다.특히, 3C-SiC 및 p형 4H-SiC 단일 결정의 성장에 대한 돌파구는 SiC 재료의 산업화에 새로운 경로를 열었습니다.이러한 발전은 자동차 등급을 개발하기 위한 강력한 기초를 제공합니다., 산업용 및 고급 전자 장치.

실리콘 탄산 의 물리적 이점

리 후이는 여전히 전력 반도체에서 가장 널리 사용되는 재료인 실리콘 (Si) 에 비해 SiC의 중요한 물리적 장점을 강조했습니다.

• 더 높은 분해 필드:SiC의 분해 필드는 실리콘의 10배에 달하며, 분해 없이 더 높은 전압을 견딜 수 있다. 이것은 SiC 장치를 고전압 애플리케이션에서 매우 경쟁력 있게 만든다.
• 더 높은 포화 전자 이동 속도:SiC의 유동 속도는 실리콘의 두 배에 달하며, 더 높은 주파수에서 작동하고 장치의 효율성과 반응 속도를 향상시킵니다. 이는 고속 애플리케이션에 매우 중요합니다.
• 더 높은 열전도:SiC의 열전도성은 실리콘의 3배, 갈륨 아르세나이드 (GaAs) 의 10배로 효율적인 열분 dissipating, 더 높은 전력 밀도,그리고 무거운 부하 하에서 열 손실을 감소.

도전 과 미래 전망

액체 단계 방법은 많은 장점을 제공하지만 안정적인 성장 과정을 보장하고 생산 비용을 줄이고그리고 장비 최적화연구 기관 및 산업의 협력 노력으로 액체 단계 방법은 고성능 응용 프로그램에 대한 SiC 기술을 발전시키는 데 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다.

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