8 इंच पी-टाइप एसआयसी वेफर्स

सेमीकोरेक्स 8-इंच पी-प्रकार एसआयसी वेफर्स उच्च-शक्ती, उच्च-वारंवारता आणि उच्च-तापमान अनुप्रयोगांसाठी उत्कृष्ट कार्यक्षमता प्रदान करणारे वाइड बँडगॅप सेमीकंडक्टर तंत्रज्ञानामध्ये एक यशस्वी प्रतिनिधित्व करतात. अत्याधुनिक क्रिस्टल वाढ आणि वेफरिंग प्रक्रियेसह निर्मित. विविध सेमीकंडक्टर उपकरणांची कार्ये लक्षात घेण्यासाठी, सेमीकंडक्टर सामग्रीची चालकता तंतोतंत नियंत्रित करणे आवश्यक आहे. पी-टाइप डोपिंग हे एसआयसीची चालकता बदलण्याचे एक महत्त्वाचे साधन आहे. एसआयसी लॅटीसमध्ये कमी प्रमाणात व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन (सामान्यत: अ‍ॅल्युमिनियम) असलेल्या अशुद्धता अणूंचा परिचय सकारात्मक चार्ज "छिद्र" तयार करेल. हे छिद्र वाहक म्हणून वाहक म्हणून भाग घेऊ शकतात, ज्यामुळे एसआयसी सामग्री पी-प्रकार चालकता प्रदर्शित करते. एमओएसएफईटीएस, डायोड आणि द्विध्रुवीय जंक्शन ट्रान्झिस्टर सारख्या विविध अर्धसंवाहक उपकरणांच्या निर्मितीसाठी पी-प्रकार डोपिंग आवश्यक आहे, हे सर्व त्यांचे विशिष्ट कार्य साध्य करण्यासाठी पी-एन जंक्शनवर अवलंबून आहेत. अ‍ॅल्युमिनियम (एएल) एसआयसीमध्ये सामान्यतः वापरला जाणारा पी-प्रकार डोपंट आहे. बोरॉनच्या तुलनेत, अॅल्युमिनियम सामान्यत: जोरदार डोप्ड, कमी-प्रतिरोधक एसआयसी थर मिळविण्यासाठी अधिक योग्य असते. हे असे आहे कारण अ‍ॅल्युमिनियममध्ये उथळ स्वीकारकर्ता उर्जा पातळी असते आणि एसआयसी लॅटीसमध्ये सिलिकॉन अणूंची स्थिती व्यापण्याची शक्यता असते, ज्यामुळे डोपिंगची उच्च कार्यक्षमता प्राप्त होते. पी-टाइप डोपिंग एसआयसी वेफर्सची मुख्य पद्धत म्हणजे आयन इम्प्लांटेशन, ज्यास सामान्यत: रोपण केलेल्या अ‍ॅल्युमिनियम अणू सक्रिय करण्यासाठी 1500 डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त तापमानात ne नीलिंग आवश्यक असते, ज्यामुळे त्यांना एसआयसी जाळीच्या बदलीच्या स्थितीत प्रवेश करता येतो आणि त्यांची विद्युत भूमिका बजावते. एसआयसीमधील डोपॅन्ट्सच्या कमी प्रसार दरामुळे, आयन रोपण तंत्रज्ञान रोपण खोली आणि अशुद्धींच्या एकाग्रतेवर अचूकपणे नियंत्रण ठेवू शकते, जे उच्च-कार्यक्षमता उपकरणांच्या निर्मितीसाठी महत्त्वपूर्ण आहे.

डोपंट्सची निवड आणि डोपिंग प्रक्रिया (जसे की आयन इम्प्लांटेशन नंतर उच्च-तापमान ne नीलिंग) एसआयसी उपकरणांच्या विद्युत गुणधर्मांवर परिणाम करणारे मुख्य घटक आहेत. आयनीकरण ऊर्जा आणि डोपंटची विद्रव्यता थेट विनामूल्य वाहकांची संख्या निश्चित करते. रोपण आणि ne नीलिंग प्रक्रिया जाळीतील डोपंट अणूंच्या प्रभावी बंधनकारक आणि विद्युत सक्रियतेवर परिणाम करतात. हे घटक शेवटी व्होल्टेज सहिष्णुता, वर्तमान वाहून नेण्याची क्षमता आणि डिव्हाइसची स्विचिंग वैशिष्ट्ये निर्धारित करतात. एसआयसीमध्ये डोपॅन्ट्सची विद्युत सक्रियता साध्य करण्यासाठी उच्च-तापमान ne नीलिंगची आवश्यकता असते, जे एक महत्त्वाचे उत्पादन चरण आहे. अशा उच्च ne नीलिंग तापमानात उपकरणे आणि प्रक्रिया नियंत्रणावर उच्च मागणी असते, ज्यास सामग्रीमधील दोष ओळखणे किंवा सामग्रीची गुणवत्ता कमी करणे टाळण्यासाठी तंतोतंत नियंत्रित करणे आवश्यक आहे. वेफरच्या अखंडतेवर प्रतिकूल परिणाम कमी करताना डोपंट्सची पुरेशी सक्रियता सुनिश्चित करण्यासाठी उत्पादकांना ne नीलिंग प्रक्रियेस अनुकूलित करण्याची आवश्यकता आहे.

लिक्विड फेज पद्धतीने उत्पादित उच्च-गुणवत्तेची, निम्न-प्रतिरोधक पी-प्रकार सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट उच्च-कार्यक्षमता एसआयसी-आयजीबीटीच्या विकासास मोठ्या प्रमाणात गती देईल आणि उच्च-एंड अल्ट्रा-हाय व्होल्टेज उर्जा उपकरणांचे स्थानिकीकरण लक्षात येईल. द्रव टप्प्यातील पद्धतीमध्ये उच्च-गुणवत्तेच्या क्रिस्टल्सचा फायदा आहे. क्रिस्टल ग्रोथ प्रिन्सिपल हे निर्धारित करते की अल्ट्रा-उच्च-गुणवत्तेच्या सिलिकॉन कार्बाईड क्रिस्टल्स घेतले जाऊ शकतात आणि कमी थ्रू-डिलोकेशन्स आणि शून्य स्टॅकिंग फॉल्टसह सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल्स प्राप्त झाले आहेत. लिक्विड फेज पद्धतीने तयार केलेल्या पी-प्रकार 4-डिग्री ऑफ-एंगल सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटमध्ये 200 मी ω · सेमीपेक्षा कमी प्रतिरोधकता असते, एक समान विमान प्रतिरोधकता वितरण आणि चांगले क्रिस्टलिटी असते.

पी-टाइप सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट्स सामान्यत: इन्सुलेटेड गेट द्विध्रुवीय ट्रान्झिस्टर (आयजीबीटी) सारख्या पॉवर डिव्हाइस तयार करण्यासाठी वापरले जातात.

आयजीबीटी = एमओएसएफईटी + बीजेटी, जो एक स्विच आहे जो एकतर चालू किंवा बंद आहे. एमओएसएफईटी = इगफेट (मेटल ऑक्साईड सेमीकंडक्टर फील्ड इफेक्ट ट्रान्झिस्टर, किंवा इन्सुलेटेड गेट फील्ड इफेक्ट ट्रान्झिस्टर). बीजेटी (द्विध्रुवीय जंक्शन ट्रान्झिस्टर, ज्याला ट्रायोड देखील म्हटले जाते), द्विध्रुवीय म्हणजे दोन प्रकारचे वाहक, इलेक्ट्रॉन आणि छिद्र, वाहक प्रक्रियेत भाग घेतात, सामान्यत: पीएन जंक्शन वाहकामध्ये भाग घेतात.

नियंत्रित डोपिंग आणि उच्च क्रिस्टल गुणवत्तेसह पी-टाइप एसआयसी सब्सट्रेट्स तयार करण्यासाठी लिक्विड फेज पद्धत एक मौल्यवान तंत्र आहे. त्यास आव्हानांचा सामना करावा लागतो, त्याचे फायदे उच्च-शक्ती इलेक्ट्रॉनिक्समधील विशिष्ट अनुप्रयोगांसाठी योग्य बनवतात. डोपंट म्हणून अ‍ॅल्युमिनियमचा वापर पी प्रकार एसआयसी तयार करण्याचा सर्वात सामान्य मार्ग आहे.

उच्च कार्यक्षमता, उच्च उर्जा घनता आणि पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये अधिक विश्वासार्हता (इलेक्ट्रिक वाहने, नूतनीकरणयोग्य उर्जा इन्व्हर्टर, औद्योगिक मोटर ड्राइव्ह, वीजपुरवठा इ.) साठी दबाव सामग्रीच्या सैद्धांतिक मर्यादांच्या जवळ कार्यरत असलेल्या एसआयसी उपकरणांची आवश्यकता आहे. सब्सट्रेटमधून उद्भवणारे दोष हा एक मुख्य मर्यादित घटक आहे. पारंपारिक प्रा. म्हणूनच, एलपीएम सारख्या पद्धतींनी सक्षम केलेले उच्च-गुणवत्तेचे, लो-डिफेक्ट पी-टाइप एसआयसी सब्सट्रेट्स, प्रगत एसआयसी पॉवर डिव्हाइस, विशेषत: एमओएसएफईटीएस आणि डायोड्सच्या पुढील पिढीसाठी गंभीर सक्षम आहेत.