153, 155, 205, 203, 208mm PVT의 지름의 SiC 씨앗 결정
SiC 씨 크리스탈의 요약
실리콘 카바이드 (SiC) 는 반도체 산업에서 중요한 재료로 부상했습니다. 넓은 대역 간격, 높은 열 전도성,그리고 특별한 기계적 강도SiC 씨앗 결정은 고품질의 SiC 단일 결정의 성장에 중요한 역할을하며, 이는 고전력 및 고주파 장치를 포함한 다양한 응용에 필수적입니다.
SiC 씨앗 결정은 더 큰 SiC 단일 결정의 성장의 출발점으로 사용되는 작은 결정 구조입니다.그들은 원하는 최종 제품과 같은 결정 지향을 가지고 있습니다., 성장 중에 결정 격자 구조의 지속을 허용합니다. 씨앗 결정은 템플릿으로 작용하여 성장하는 결정의 원자의 배열을 안내합니다.
SiC 씨드 크리스탈의 속성 테이블
재산 |
가치 / 설명 |
단위 / 참고 |
결정 구조 |
4H, 6H, 3C (가장 흔한: 전력 장치에 4H) |
폴리타입은 쌓기 순서에 따라 다릅니다. |
레이시 매개 변수 |
a=3.073Å, c=10.053Å (4H-SiC) |
육각형 시스템 |
밀도 |
3.21 |
g/cm3 |
녹는점 |
3100 (수플라임) |
°C |
열전도성 |
490 (?? c), 390 (?? c) (4H-SiC) |
W/(m·K) |
열 확장 |
4.2×10−6 (?? c), 4.68×10−6 (?? c) |
K−1 |
밴드 간격 |
3.26 (4H), 3.02 (6H), 2.36 (3C) |
eV / 300K |
강도 (Mohs) |
9.2-9.6 |
다이아몬드 다음으로 |
굴절 지수 |
2.65 @ 633nm (4H-SiC) |
|
다이 일렉트릭 상수 |
9.66 (·c), 10.03 (·c) (4H-SiC) |
1MHz |
분해 필드 |
~3×106 |
V/cm |
전자 이동성 |
900-1000 (4H) |
cm2/(V·s) |
구멍 이동성 |
100-120 (4H) |
cm2/(V·s) |
위장 밀도 |
<103 (최고의 상업용 씨앗) |
cm−2 |
마이크로 파이프 밀도 |
<0.1 (최첨) |
cm−2 |
절단각 |
일반적으로 <11-20> 쪽으로 4° 또는 8° |
단계별로 통제된 시상식 |
직경 |
100mm (4"), 150mm (6"), 200mm (8") |
상업적 사용 가능성 |
표면 거칠성 |
<0.2nm (epi-ready) |
Ra (원자 수준 닦기) |
방향성 |
(0001) Si면 또는 C면 |
부피 성장에 영향을 미칩니다. |
저항성 |
102-105 (반 단열) |
오·cm |
SiC 씨앗 결정의 지름

SiC 씨앗 결정의 전형적인 지름은 153mm에서 208mm까지이며, 153mm, 155mm, 203mm, 205mm, 208mm와 같은 특정 크기를 포함합니다.이 차원은 의도된 응용 프로그램 및 결과 단일 결정의 원하는 크기에 따라 선택됩니다.
1. 153mm 및 155mm 씨앗 결정
이러한 작은 지름은 종종 초기 실험 설치를 위해 또는 더 작은 웨이퍼가 필요한 응용 프로그램에 사용됩니다.그들은 연구자들이 더 큰 크기를 필요로 하지 않고 다양한 성장 조건과 매개 변수를 탐구할 수 있게 합니다., 더 비싼 장비.

2. 203mm 및 205mm 씨앗 결정
이러한 중간 지름은 일반적으로 산업용 용도로 사용됩니다. 그들은 재료 사용과 최종 단일 결정의 크기 사이의 균형을 제공합니다.이 크기는 종종 전력 전자제품 및 고주파 장치의 생산에 사용됩니다..
3. 208mm 씨앗 결정
208mm 지름의 가장 큰 씨앗 결정은 일반적으로 대용량 생산에 사용됩니다. 그들은 더 큰 단일 결정의 성장을 가능하게합니다.제조를 위해 여러 웨이퍼로 잘라낼 수 있습니다.이 크기는 특히 고성능 부품이 필수적인 자동차 및 항공 우주 산업에서 유리합니다.
SiC 씨앗 결정의 성장 방법
SiC 단일 결정의 성장은 일반적으로 여러 가지 방법을 포함하며, 물리 증기 운송 (PVT) 방법이 가장 널리 퍼져 있습니다. 이 과정은 다음과 같은 단계로 특징입니다.
그래피트 크루시블의 준비: SiC 분말은 그래피트 크루시블의 바닥에 배치됩니다. 그 후 크루시블은 SiC의 수비메이션 온도로 가열됩니다.
씨앗 결정의 배치: SiC 씨앗 결정은 용기의 꼭대기에 배치됩니다. 온도 경사가 설정됨에 따라 SiC 분말은 증기로 수분됩니다.
응축: 증기가 크라이블의 꼭대기에 올라와 SiC 씨앗 결정의 표면에 응축하여 단일 결정의 성장을 촉진합니다.
열역학적 특성
성장 과정에서 SiC의 열역학적 행동은 매우 중요합니다.최적의 성장 속도와 결정 품질을 보장하기 위해 온도 경사 및 압력 조건은 주의 깊게 제어해야합니다.이 특성을 이해하는 것은 성장 기술을 정제하고 수확량을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

SiC 씨 크리스탈 생산 의 도전 과제
SiC 씨앗 결정의 성장은 잘 정착되었지만 몇 가지 도전이 남아 있습니다.
1접착층 밀도
씨앗 결정을 성장 수납기에 붙일 때, 접착층의 균일성과 같은 문제는 결함으로 이어질 수 있습니다. 열악한 접착은 성장 과정에서 공백이나 분리로 이어질 수 있습니다.
2표면 품질
씨앗 결정의 표면 품질은 성공적인 성장에 매우 중요합니다. 어떤 불완전성도 결정 격자 를 통해 전파되어 최종 제품에서 결함이 발생할 수 있습니다.
3비용 및 확장성
더 큰 SiC 씨앗 결정의 생산은 종종 더 비싸고 고급 제조 기술을 필요로합니다. 품질과 확장성과의 비용 균형을 맞추는 것은 산업에 대한 과제입니다.
질문 및 답변
Q:SiC 성장에 사용되는 가장 일반적인 방향은 무엇입니까?
A:SiC 씨앗 결정의 다른 방향은 다양한 특성을 가진 단일 결정을 생성합니다. SiC 성장에 사용되는 가장 일반적인 방향은 4H-SiC와 6H-SiC입니다.각기 다른 전기 및 열 특성을 가진방향의 선택은 최종 장치의 성능에 영향을 미치므로 적절한 씨앗 크리스탈의 선택이 중요합니다.