3 सी-एसआईसी कई एसआईसी पॉलीमॉर्फ्स के बीच क्यों खड़ा होता है? - वेटेक सेमीकंडक्टर

की पृष्ठभूमिसिक

सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी)एक महत्वपूर्ण उच्च अंत सटीक अर्धचालक सामग्री है। इसके अच्छे उच्च तापमान प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध, उच्च तापमान यांत्रिक गुणों, ऑक्सीकरण प्रतिरोध और अन्य विशेषताओं के कारण, यह अर्धचालक, परमाणु ऊर्जा, राष्ट्रीय रक्षा और अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी जैसे उच्च-तकनीकी क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं।

अब तक, 200 से अधिकक्रिस्टल संरचनाएंपुष्टि की गई है, मुख्य प्रकार हेक्सागोनल (2H-SIC, 4H-SIC, 6H-SIC) और क्यूबिक 3C-SIC हैं। उनमें से, 3 सी-एसआईसी की समान संरचनात्मक विशेषताएं यह निर्धारित करती हैं कि इस प्रकार के पाउडर में α-SIC की तुलना में बेहतर प्राकृतिक गोलाकारता और घनी स्टैकिंग विशेषताओं में बेहतर है, इसलिए इसमें सटीक पीस, सिरेमिक उत्पादों और अन्य क्षेत्रों में बेहतर प्रदर्शन होता है। वर्तमान में, विभिन्न कारणों ने बड़े पैमाने पर औद्योगिक अनुप्रयोगों को प्राप्त करने के लिए 3C-SIC नई सामग्रियों के उत्कृष्ट प्रदर्शन की विफलता का नेतृत्व किया है।

कई एसआईसी पॉलीटाइप्स में, 3 सी-एसआईसी एकमात्र क्यूबिक पॉलीटाइप है, जिसे β-SIC के रूप में भी जाना जाता है। इस क्रिस्टल संरचना में, एसआई और सी परमाणु एक-से-एक अनुपात में जाली में मौजूद हैं, और प्रत्येक परमाणु चार विषम परमाणुओं से घिरा हुआ है, जो मजबूत सहसंयोजक बॉन्ड के साथ एक टेट्राहेड्रल संरचनात्मक इकाई बनाता है। 3C-SIC की संरचनात्मक विशेषता यह है कि Si-C डायटोमिक परतों को बार-बार ABC-ABC-… के क्रम में व्यवस्थित किया जाता है, और प्रत्येक यूनिट सेल में तीन ऐसी डायटोमिक परतें होती हैं, जिन्हें C3 प्रतिनिधित्व कहा जाता है; 3C-SIC की क्रिस्टल संरचना नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है:

वर्तमान में, सिलिकॉन (एसआई) बिजली उपकरणों के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला अर्धचालक सामग्री है। हालांकि, एसआई के प्रदर्शन के कारण, सिलिकॉन-आधारित बिजली उपकरण सीमित हैं। 4H-SIC और 6H-SIC के साथ तुलना में, 3C-SIC में उच्चतम कमरे का तापमान सैद्धांतिक इलेक्ट्रॉन गतिशीलता (1000 सेमी · V) है^-1·एस^-1), और MOS डिवाइस अनुप्रयोगों में अधिक फायदे हैं। इसी समय, 3 सी-एसआईसी में उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज, अच्छी थर्मल चालकता, उच्च कठोरता, विस्तृत बैंडगैप, उच्च तापमान प्रतिरोध और विकिरण प्रतिरोध जैसे उत्कृष्ट गुण भी होते हैं। 

इसलिए, यह इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स, सेंसर, और अनुप्रयोगों में चरम परिस्थितियों में, संबंधित प्रौद्योगिकियों के विकास और नवाचार को बढ़ावा देने और कई क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग क्षमता दिखाने में काफी क्षमता है:

पहला: विशेष रूप से उच्च वोल्टेज, उच्च आवृत्ति और उच्च तापमान वातावरण में, 3 सी-एसआईसी की उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज और उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता इसे MOSFET जैसे बिजली उपकरणों के निर्माण के लिए एक आदर्श विकल्प बनाती है। 

दूसरा: नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स और माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम्स (एमईएमएस) में 3 सी-एसआईसी के अनुप्रयोग से सिलिकॉन तकनीक के साथ इसकी संगतता से लाभ होता है, जिससे नैनोस्केल संरचनाओं जैसे नैनोइलेक्ट्रॉनिक और नैनोइलेक्ट्रोमैकेनिकल डिवाइसों के निर्माण की अनुमति मिलती है। 

तीसरा: एक विस्तृत बैंडगैप अर्धचालक सामग्री के रूप में, 3 सी-एसआईसी नीले प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (एलईडी) के निर्माण के लिए उपयुक्त है। प्रकाश, प्रदर्शन प्रौद्योगिकी और लेज़रों में इसके आवेदन ने इसकी उच्च चमकदार दक्षता और आसान डोपिंग [9] के कारण ध्यान आकर्षित किया है।         चौथा: एक ही समय में, 3 सी-एसआईसी का उपयोग स्थिति-संवेदनशील डिटेक्टरों के निर्माण के लिए किया जाता है, विशेष रूप से लेजर पॉइंट पोजीशन-सेंसिटिव डिटेक्टरों पर आधारित पार्श्व फोटोवोल्टिक प्रभाव, जो शून्य पूर्वाग्रह परिस्थितियों में उच्च संवेदनशीलता दिखाते हैं और सटीक स्थिति के लिए उपयुक्त हैं।

3C sic heteroepitaxy की तैयारी विधि

3C-SIC हेटेरोपिटैक्सियल के मुख्य विकास के तरीकों में रासायनिक वाष्प जमाव (CVD), उच्चता एपिटैक्सी (SE), लिक्विड फेज एपिटैक्सी (LPE), आणविक बीम एपिटैक्सी (MBE), मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग, आदि CVD 3C-SIC एपिटैक्सी के लिए पसंदीदा विधि है, एपिटैक्सियल परत की गुणवत्ता)।

रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी): एसआई और सी तत्वों से युक्त एक यौगिक गैस को प्रतिक्रिया कक्ष में पारित किया जाता है, उच्च तापमान पर गर्म और विघटित हो जाता है, और फिर सी परमाणुओं और सी परमाणुओं को सी सब्सट्रेट, या 6H-SIC, 15R-SIC, 4H-SIC सब्सट्रेट पर अवक्षेपित किया जाता है। इस प्रतिक्रिया का तापमान आमतौर पर 1300-1500 ℃ के बीच होता है। सामान्य SI स्रोत SIH4, TCS, MTS, आदि हैं, और C स्रोत मुख्य रूप से C2H4, C3H8, आदि हैं, और H2 का उपयोग वाहक गैस के रूप में किया जाता है। 

विकास प्रक्रिया में मुख्य रूप से निम्नलिखित चरण शामिल हैं: 

1। गैस चरण प्रतिक्रिया स्रोत को मुख्य गैस प्रवाह में जमाव क्षेत्र की ओर ले जाया जाता है। 

2। गैस चरण प्रतिक्रिया सीमा परत में पतली फिल्म अग्रदूतों और बायप्रोडक्ट्स उत्पन्न करने के लिए होती है। 

3। अग्रदूत की वर्षा, सोखना और क्रैकिंग प्रक्रिया। 

4। adsorbed परमाणु सब्सट्रेट सतह पर पलायन और पुनर्निर्माण करते हैं। 

5। adsorbed परमाणु nucleate और सब्सट्रेट सतह पर बढ़ते हैं। 

6। मुख्य गैस प्रवाह क्षेत्र में प्रतिक्रिया के बाद अपशिष्ट गैस का द्रव्यमान परिवहन और प्रतिक्रिया कक्ष से बाहर ले जाया जाता है। 

निरंतर तकनीकी प्रगति और गहन तंत्र अनुसंधान के माध्यम से, 3C-SIC हेटेरोएपिटैक्सियल तकनीक से अर्धचालक उद्योग में अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाने और उच्च दक्षता वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास को बढ़ावा देने की उम्मीद है। उदाहरण के लिए, उच्च गुणवत्ता वाली मोटी फिल्म 3 सी-एसआईसी की तेजी से विकास उच्च-वोल्टेज उपकरणों की जरूरतों को पूरा करने की कुंजी है। विकास दर और भौतिक एकरूपता के बीच संतुलन को दूर करने के लिए आगे के शोध की आवश्यकता है; SIC/GAN जैसी विषम संरचनाओं में 3C-SIC के आवेदन के साथ संयुक्त, नए उपकरणों जैसे कि पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक एकीकरण और क्वांटम सूचना प्रसंस्करण जैसे नए उपकरणों में इसके संभावित अनुप्रयोगों का पता लगाएं।

सौदों सेमीकंडक्टर 3 सी प्रदान करता हैसीसी कोटिंगविभिन्न उत्पादों पर, जैसे कि उच्च शुद्धता वाले ग्रेफाइट और उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन कार्बाइड। आरएंडडी अनुभव के 20 से अधिक वर्षों के साथ, हमारी कंपनी अत्यधिक मिलान सामग्री का चयन करती है, जैसेअगर ईपीआई रिसीवर, इस प्रकार एपिटैक्सियल अंडरटेकर, गान ऑन सी एपि सूसोसेप्टर, आदि, जो एपिटैक्सियल लेयर प्रोडक्शन प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

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