PVT法生长4H-SiC晶体及多型夹杂缺陷研究进展

TQ163+.4%TN304; 作为第三代半导体材料的典型代表,碳化硅因具备宽的带隙、高的热导率、高的击穿电场以及大的电子迁移速率等性能优势,被认为是制作高温、高频、高功率以及高压器件的理想材料之一,可有效突破传统硅基功率半导体器件的物理极限,并被誉为带动"新能源革命"的绿色能源器件.作为制造功率器件的核心材料,碳化硅单晶衬底的生长是关键,尤其是单一4H-SiC晶型制备.各晶型体结构之间有着良好的结晶学相容性和接近的形成自由能,导致所生长的碳化硅晶体容易形成多型夹杂缺陷并严重影响器件性能.为此,本文首先概述了物理气相传输(PVT)法制备碳化硅晶体的基本原理、生长过程以及存在...

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Published in人工晶体学报 Vol. 51; no. 12; pp. 2137 - 2152
Main Authors 王宇, 顾鹏, 付君, 王鹏刚, 雷沛, 袁丽
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 眉山天乐半导体材料有限公司,眉山 620000%眉山博雅新材料股份有限公司,眉山 620000%眉山天乐半导体材料有限公司,眉山 620000 01.12.2022
北京大学地球与空间科学学院,北京 100871
眉山博雅新材料股份有限公司,眉山 620000
Subjects
晶型鉴别
堆垛次序
缺陷抑制
碳化硅晶体
物理气相传输
多型夹杂
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ISSN1000-985X
DOI10.3969/j.issn.1000-985X.2022.12.020

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Summary:TQ163+.4%TN304; 作为第三代半导体材料的典型代表,碳化硅因具备宽的带隙、高的热导率、高的击穿电场以及大的电子迁移速率等性能优势,被认为是制作高温、高频、高功率以及高压器件的理想材料之一,可有效突破传统硅基功率半导体器件的物理极限,并被誉为带动"新能源革命"的绿色能源器件.作为制造功率器件的核心材料,碳化硅单晶衬底的生长是关键,尤其是单一4H-SiC晶型制备.各晶型体结构之间有着良好的结晶学相容性和接近的形成自由能,导致所生长的碳化硅晶体容易形成多型夹杂缺陷并严重影响器件性能.为此,本文首先概述了物理气相传输(PVT)法制备碳化硅晶体的基本原理、生长过程以及存在的问题,然后针对多型夹杂缺陷的产生给出了可能的诱导因素并对相关机理进行解释,进一步介绍了常见的碳化硅晶型结构鉴别方式,最后对碳化硅晶体研究作出展望.
ISSN:1000-985X
DOI:10.3969/j.issn.1000-985X.2022.12.020