Epitaxia SiC

Existem dois tipos de epitaxia: homogênea e heterogênea. Para produzir dispositivos de SiC com resistência específica e outros parâmetros para diferentes aplicações, o substrato deve atender às condições de epitaxia antes que a produção possa começar. A qualidade da epitaxia afeta o desempenho do dispositivo.

Existem atualmente dois métodos epitaxiais principais. A primeira é a epitaxia homogênea, onde o filme de SiC é cultivado em um substrato condutor de SiC. Isso é usado principalmente para MOSFET, IGBT e outros campos de semicondutores de potência de alta tensão. O segundo é o crescimento heteroepitaxial, onde o filme GaN é cultivado em um substrato semi-isolante de SiC. Isso é usado para GaN HEMT e outros semicondutores de potência de baixa e média tensão, bem como dispositivos de radiofrequência e optoeletrônicos.

Os processos epitaxiais incluem sublimação ou transporte físico de vapor (PVT), epitaxia por feixe molecular (MBE), epitaxia em fase líquida (LPE) e epitaxia química em fase de vapor (CVD). O principal método de produção epitaxial homogêneo de SiC usa H2 como gás de arraste, com silano (SiH4) e propano (C3H8) como fonte de Si e C. As moléculas de SiC são produzidas por meio de uma reação química na câmara de precipitação e depositadas no substrato de SiC .

Os principais parâmetros da epitaxia do SiC incluem espessura e uniformidade da concentração de dopagem. À medida que a tensão do cenário de aplicação do dispositivo a jusante aumenta, a espessura da camada epitaxial aumenta gradualmente e a concentração de dopagem diminui.

Um fator limitante na construção da capacidade de SiC é o equipamento epitaxial. Os equipamentos de crescimento epitaxial são atualmente monopolizados pela LPE da Itália, pela AIXTRON da Alemanha e pela Nuflare e TEL do Japão. O ciclo principal de entrega de equipamentos epitaxiais de alta temperatura SiC foi estendido para cerca de 1,5 a 2 anos.

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