Recientemente, los sustratos de SiC de fabricación nacional han experimentado nuevos avances.Tongguang Crystal logró preparar con éxito un monocristal de SiC de 6 pulgadas sin defectos de microporos."Más adecuado para la fabricación de dispositivos de potencia de alto y ultra alto voltaje."

Según los informes, el mismo cristal óptico adoptaPlan de diseño de crecimiento PVT mejoradoSu oblea de SiC de 6 pulgadas no tiene puntos de tensión, el plano base de la red es menos curvo, el ancho medio del pico de su índice de difracción (004) es tan bajo como 19 segundos de arco y la distribución de la resistividad es uniforme.

Los resultados se publicaron en el número de abril de 2021 de "Acta Ceramics" y la fecha límite para la presentación de trabajos fue julio de 2020.    
     

Proceso de crecimiento innovador

Solución al problema de los defectos de los microtúbulos

Después de casi 30 años de arduo trabajo, la industria ha logrado preparar de manera madura materiales monocristalinos de 4H-SiC de 2 a 4 pulgadas sin defectos de microporos. Sin embargo,Todavía existen ciertas dificultades en los monocristales de 4H-SiC de 6 pulgadas.Tongguang Crystal cree que para preparar monocristales de SiC de 6 pulgadas sin defectos de micropipe, se debe evitar la generación de politipos, y su método esModificación del método de transporte físico de vapor (PVT).Según los informes, en condiciones de ensamblaje de crecimiento convencionales, la dirección del flujo del componente de crecimiento coincide parcialmente con la dirección del flujo del paso de crecimiento, y parcialmente es opuesta a dicha dirección. El plan de mejora del mismo cristal ópticoAdopta un diseño de conjunto de drenaje o de campo de temperatura asimétrico.Durante el proceso de crecimiento, la dirección del flujo del componente de crecimiento es casi siempre opuesta a la dirección del flujo escalonado.     Figura 1: Diagrama esquemático de dos métodos PVT    Este proceso mejorado tiene ventajas únicas—Los átomos componentes en la superficie de crecimiento del monocristal pueden alcanzar rápidamente la posición de inflexión del escalón de crecimiento, asegurando el avance ordenado de los escalones atómicos, replicando así completamente la estructura cristalina del monocristal. Además, el avance ordenado de los escalones no causará la agregación de los mismos, ni producirá escalones anchos, evitando así el fenómeno de nucleación de politipos bidimensionales causado por escalones anchos. Por lo tanto,El proceso mejorado ha aumentado considerablemente la estabilidad del monocristal de SiC tipo n de 6 pulgadas.      

Excelente rendimiento

Satisfacer las necesidades de los dispositivos de potencia

Según el artículo, los resultados del escaneo de detección del espectro Raman de la oblea del sustrato mostraron que,La oblea completa de 6 pulgadas es una única forma cristalina de 4H-SiC.     Figura 2: Escaneo del espectro Raman de SiC de 6 pulgadasMediante el medidor de estrés de polarización, se descubrió que después de mejorar las condiciones del proceso de crecimiento,en chipSin puntos de estrés,Esto demuestra que la calidad cristalina del monocristal de SiC cultivado es mejor.     Figura 3: Comparación de la distribución de la tensión de polarización de las obleas utilizando dos procesos.Los resultados de la prueba de modo de curva oscilante de XRD de alta resolución muestran que la diferencia de orientación de toda la oblea está dentro de 0.04° y el radio de curvatura en la dirección del eje X es ≥132 m,Esto demuestra que el plano base de su red cristalina es menos curvo y que hay menos defectos de apilamiento.Además, la mayoría de los anchos a media altura de sus curvas de oscilación de prueba son inferiores a 30 segundos de arco, y el ancho medio a media altura es de 19 segundos de arco, lo que indica que su calidad cristalina es muy alta.En su interior no hay muchos defectos microscópicos.     Figura 4: Escaneo de curva de oscilación de difracción de rayos X de alta resolución del plano cristalino (004) de un monocristal de SiC de 6 pulgadas.Al mismo tiempo, los resultados de la prueba del método de corrientes de Foucault muestran que su valor de resistividad está entre 16.8 y 22.2 mΩcm. La distribución de la resistividad es uniforme y el coeficiente de dispersión estadística es del 3.5 %. El valor promedio de la resistividad es de 20.5 mΩcm.Puede satisfacer perfectamente los requisitos de producción de los dispositivos de potencia.     Figura 5: Diagrama de distribución de resistividad de una oblea monocristalina de SiC tipo n de 6 pulgadas.  

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