Recentemente, os substratos de SiC nacionais têm apresentado novos avanços——A Tongguang Crystal conseguiu produzir um monocristal de SiC de 6 polegadas sem defeitos de microporos."Mais adequado para a fabricação de dispositivos de potência de alta e ultra-alta tensão."

Segundo relatos, o mesmo cristal óptico adotaPlano de projeto de crescimento PVT aprimorado, seu wafer de SiC de 6 polegadas não apresenta pontos de tensão, o plano base da rede é menos curvado, a largura média do pico de seu índice de difração (004) é tão baixa quanto 19 segundos de arco e a distribuição de resistividade é uniforme.

Os resultados foram publicados na edição de abril de 2021 da revista "Acta Ceramics", e a data de submissão foi julho de 2020.    
     

Processo de crescimento inovador

Resolvendo o problema dos defeitos dos microtúbulos

Após quase 30 anos de árduo trabalho, a indústria conseguiu preparar, de forma madura, materiais monocristalinos de 4H-SiC de 2 a 4 polegadas sem defeitos de microporos. No entanto,Ainda existem algumas dificuldades na fabricação de monocristais de 4H-SiC de 6 polegadas.A Tongguang Crystal acredita que, para preparar monocristais de SiC de 6 polegadas sem defeitos de microporos, a geração de politipos deve ser evitada, e seu método éModificação do método de transporte físico de vapor (PVT).Segundo relatos, em condições convencionais de crescimento de cristais ópticos, o fluxo dos componentes de crescimento ocorre parcialmente na mesma direção do fluxo das etapas de crescimento e parcialmente na direção oposta. O plano de melhoria visa aprimorar o cristal óptico.Adota um sistema de drenagem ou um projeto de campo de temperatura assimétrico.Durante o processo de crescimento, a direção do fluxo do componente de crescimento é quase sempre oposta à direção do fluxo do degrau.     Figura 1: Diagrama esquemático de dois métodos PVT    Este processo aprimorado possui vantagens exclusivas.Os átomos componentes na superfície de crescimento do monocristal podem alcançar rapidamente a posição de inflexão do degrau de crescimento, garantindo o avanço ordenado dos degraus atômicos e, assim, replicando completamente a estrutura cristalina do monocristal. Além disso, o avanço ordenado dos degraus não causa a agregação dos mesmos, nem produz degraus largos, evitando, portanto, o fenômeno de nucleação polimórfica bidimensional causado por degraus largos.O processo aperfeiçoado melhorou significativamente a estabilidade do monocristal de SiC tipo n de 6 polegadas.      

Excelente desempenho

Atenda às necessidades dos dispositivos de energia

De acordo com o artigo, os resultados da varredura de detecção do espectro Raman do substrato mostraram que,Toda a pastilha de 6 polegadas é composta por um único cristal de 4H-SiC.     Figura 2: Varredura do espectro Raman de SiC de 6 polegadasPor meio do medidor de tensão de polarização, constatou-se que, após a melhoria das condições do processo de crescimento,no chipSem pontos de tensão,Isso demonstra que a qualidade cristalina do monocristal de SiC cultivado é melhor.     Figura 3: Comparação da distribuição da tensão de polarização em wafers utilizando dois processos.Os resultados dos testes de difração de raios X de alta resolução no modo de curva oscilante mostram que a diferença de orientação de toda a pastilha está dentro de 0.04° e o raio de curvatura na direção do eixo X é ≥132 m.Isso demonstra que o plano base de sua estrutura cristalina é menos curvo e que há menos falhas de empilhamento.Além disso, a maioria das larguras de meia altura dos picos em suas curvas de oscilação de teste são inferiores a 30 segundos de arco, e a largura média de meia altura é de 19 segundos de arco, o que indica que a qualidade de seu cristal é muito alta.Não existem muitos defeitos microscópicos no interior.     Figura 4: Varredura da curva de oscilação de difração de raios X de alta resolução do plano cristalino (004) de um monocristal de SiC de 6 polegadas.Ao mesmo tempo, os resultados do teste pelo método de correntes parasitas mostram que seu valor de resistividade está entre 16.8 e 22.2 m²/cm. A distribuição da resistividade é uniforme e o coeficiente de dispersão estatística é de 3.5%. O valor médio da resistividade é de 20.5 m²/cm.Ele pode atender perfeitamente aos requisitos de produção de dispositivos de energia.     Figura 5: Diagrama de distribuição de resistividade de uma pastilha monocristalina de SiC tipo n de 6 polegadas.  

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