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碳化硅的外延材料介绍
发布时间:2019/11/6  来源:本站

       与传统硅功率器件制作工艺不同,碳化硅功率器件不能直接制作在碳化硅单晶材料上。必须在导通型单晶衬底上额外生长高质量的外延材料,并在外延层上制造各类器件。目前,主要的外延技术是化学气相沉积(CVD),通过台阶流的生长来实现一定厚度和掺杂的碳化硅外延材料。随着碳化硅功率器件制造要求和耐压等级的不断提高,碳化硅外延材料不断向低缺陷、厚外延方向发展。近年来,薄碳化硅外延材料(20μm以下)的质量不断提升,外延材料中的微管缺陷已经消除。随着外延生长技术的进步,外延层厚度也从过去的几μm、十几μm发展到目前的几十μm、上百μm。
       国际上碳化硅外延材料技术发展迅速,最高外延厚度达到250μm以上。其中,20μm及以下的外延技术成熟度较高,表面缺陷密度已经降低到1个/cm2以下,位错密度已从过去的105个/cm2,降低到目前的103个/cm2以下,基平面位错的转化率接近100%,已经基本达到碳化硅器件规模化生产对外延材料的要求。近年来国际上30μm~50μm外延材料技术也迅速成熟起来,但是由于受到市场需求的局限,产业化进度缓慢。目前批量碳化硅外延材料的产业化公司有美国的Cree、DowCorning,日本昭和电工(ShowaDenko)等。

      

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