Epitaxial အလွှာများ- အဆင့်မြင့် Semiconductor ကိရိယာများ၏ အခြေခံအုတ်မြစ်

ပုံ 1- unipolar စက်များအတွက် doping ပြင်းအား၊ အလွှာအထူနှင့် ကွဲထွက်နေသော ဗို့အားအကြား ဆက်စပ်မှုကို သရုပ်ဖော်သည်။

SiC epitaxial အလွှာ၏ပြင်ဆင်မှုတွင် CVD သည် စက်ရုံများတွင် အမြောက်အများထုတ်လုပ်ရန်အတွက် ထင်ရှားသောနည်းလမ်းဖြစ်သည့် CVD ၊ Liquid Phase Epitaxy (LPE)၊ Molecular Beam Epitaxy (MBE) နှင့် Chemical Vapor Deposition (CVD) ကဲ့သို့သော နည်းပညာများကို အဓိကအားဖြင့် အကျုံးဝင်ပါသည်။

ဇယား 1- ပင်မ epitaxial အလွှာပြင်ဆင်မှုနည်းလမ်းများကို နှိုင်းယှဉ်သုံးသပ်ချက် ပေးသည်။

အထွတ်အထိပ်ချဉ်းကပ်မှုတစ်ခုတွင် ပုံ 2(ခ) တွင်ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း တိကျသောစောင်းထောင့်တစ်ခုတွင် ဝင်ရိုးမရှိသောအလွှာများတွင် ကြီးထွားမှုပါဝင်ပါသည်။ ဤနည်းလမ်းသည် ခြေလှမ်းအရွယ်အစားကို လျှော့ချစဉ်တွင် ခြေလှမ်းသိပ်သည်းဆကို သိသိသာသာတိုးစေပြီး ခြေလှမ်းစည်းထားသောနေရာများတွင် အဓိကအားဖြင့် နျူကလိယလုပ်ခြင်းကို လွယ်ကူချောမွေ့စေပြီး၊ ထို့ကြောင့် epitaxial အလွှာကို ဆပ်ပြာ၏အလွှာ၏ stacking sequence ကို စုံလင်စွာပုံတူပွားစေပြီး polytypes ၏အတူတကွတည်ရှိမှုကို ဖယ်ရှားပေးပါသည်။

ပုံ 2- 4H-SiC တွင် အဆင့်ဆင့်ထိန်းချုပ်ထားသော epitaxy ၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ လုပ်ငန်းစဉ်ကို သရုပ်ပြသည်။

ပုံ 3- 4H-SiC အတွက် step-controlled epitaxy တွင် CVD ကြီးထွားမှုအတွက် အရေးကြီးသောအခြေအနေများကို ပြသည်။

ပုံ 4- 4H-SiC epitaxy အတွက် မတူညီသော ဆီလီကွန်ရင်းမြစ်များအောက်တွင် ကြီးထွားနှုန်းကို နှိုင်းယှဉ်သည်။

အနိမ့်နှင့် အလယ်အလတ်ဗို့အား အသုံးချပရိုဂရမ်များ (ဥပမာ၊ 1200V စက်ပစ္စည်းများ) တွင် SiC epitaxy နည်းပညာသည် ရင့်ကျက်သောအဆင့်သို့ ရောက်ရှိခဲ့ပြီး အထူ၊ ဓာတုဗေဒ အာရုံစူးစိုက်မှုနှင့် ချို့ယွင်းချက်ဖြန့်ဝေမှုတွင် အထူနှင့် အလတ်စား SBD အတွက် လိုအပ်ချက်များကို ပြည့်စုံစွာ ဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်သည် ၊ MOS၊ JBS စက်များနှင့် အခြားအရာများ။

သို့သော်လည်း ဗို့အားမြင့်ဒိုမိန်းသည် သိသာထင်ရှားသော စိန်ခေါ်မှုများကို ဆက်လက်တင်ပြနေဆဲဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ 10000V တွင် အဆင့်သတ်မှတ်ထားသော စက်ပစ္စည်းများသည် ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 100μm ထူသော epitaxial အလွှာများ လိုအပ်သော်လည်း၊ ဤအလွှာများသည် စက်ပစ္စည်းတစ်ခုလုံး၏စွမ်းဆောင်ရည်အပေါ် တြိဂံပုံသဏ္ဍာန်ချို့ယွင်းချက်များ၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ဖော်ပြခြင်းမပြုဘဲ ယင်းအလွှာများသည် ၎င်းတို့၏ဗို့အားနိမ့်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက သိသိသာသာ ပိုညံ့ပါသည်။ စိတ်ကြွစက်ကိရိယာများကို နှစ်သက်လေ့ရှိသည့် ဗို့အားမြင့်အပလီကေးရှင်းများသည် လူနည်းစုကယ်ရီယာ တစ်သက်တာတွင် တင်းကြပ်သောတောင်းဆိုမှုများကို ထားရှိကာ၊ ဤကန့်သတ်သတ်မှတ်ချက်ကို မြှင့်တင်ရန် လုပ်ငန်းစဉ်ကို ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။

လက်ရှိတွင်၊ စျေးကွက်တွင် 4-inch နှင့် 6-inch SiC epitaxial wafers များက ကြီးစိုးထားပြီး ကြီးမားသောအချင်း SiC epitaxial wafers များ၏ အချိုးအစားသည် တဖြည်းဖြည်း တိုးလာပါသည်။ SiC epitaxial wafers ၏အရွယ်အစားကို SiC အလွှာ၏အတိုင်းအတာများဖြင့်အခြေခံအားဖြင့်ဆုံးဖြတ်သည်။ 6-လက်မ SiC အလွှာကို ယခု စီးပွားဖြစ် ရရှိနိုင်သဖြင့်၊ 4-inch မှ 6-inch SiC epitaxy အသွင်ကူးပြောင်းမှုကို ဆက်တိုက်လုပ်ဆောင်နေပါသည်။

SiC အလွှာဖန်တီးမှုနည်းပညာ တိုးတက်လာပြီး ထုတ်လုပ်မှုစွမ်းရည် တိုးလာသည်နှင့်အမျှ SiC အလွှာများ၏ ကုန်ကျစရိတ်သည် တဖြည်းဖြည်း လျော့ကျလာသည်။ အဆိုပါအလွှာအတွက် epitaxial wafers ကုန်ကျစရိတ်၏ 50% ထက်ပိုမိုသောအားဖြင့်, လျော့နည်းသွားသောအလွှာစျေးနှုန်းများသည် SiC epitaxy အတွက်ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးသွားစေရန်မျှော်လင့်ရပြီးစက်မှုလုပ်ငန်းအတွက်ပိုမိုတောက်ပသောအနာဂတ်ကိုကတိပေးသည်။**