탄화규소 기판은 반절연형과 도전형으로 구분됩니다. 현재 반절연형 탄화규소 기판 제품의 주류 규격은 4인치입니다. 도전성 탄화규소 시장에서 현재 주류 기판 제품 규격은 6인치입니다.
RF 분야의 하위 응용 분야로 인해 반절연 SiC 기판과 에피택셜 재료는 미국 상무부의 수출 통제 대상입니다. 기판으로서 반절연 SiC는 GaN 헤테로에피택시에 선호되는 재료이며 마이크로파 분야에서 중요한 응용 전망을 가지고 있습니다. 사파이어 14%와 Si 16.9%의 결정 부정합과 비교했을 때, SiC와 GaN 재료의 결정 부정합은 3.4%에 불과합니다. SiC의 초고열 전도도와 더불어, 이를 통해 제조된 고에너지 효율 LED 및 GaN 고주파 고전력 마이크로파 소자는 레이더, 고전력 마이크로파 장비 및 5G 통신 시스템에 큰 이점을 제공합니다.
반절연 SiC 기판의 연구 개발은 SiC 단결정 기판 연구 개발의 핵심이 되어 왔습니다. 반절연 SiC 소재를 성장시키는 데는 두 가지 주요 어려움이 있습니다.
1) 흑연도가니, 열절연흡착 및 분말도핑으로 유입되는 N공여체 불순물을 감소시킨다.
2) 결정의 품질과 전기적 특성을 보장하는 동시에, 잔류하는 얕은 레벨 불순물을 전기적 활동으로 보상하기 위해 깊은 레벨 센터가 도입되었습니다.
현재 반절연 SiC 생산능력을 갖춘 제조업체는 주로 SICC Co., Semisic Crystal Co., Tanke Blue Co., Ltd., Hebei Synlight Crystal Co., Ltd.입니다.
전도성 SiC 결정은 성장 분위기에 질소를 주입하여 형성됩니다. 전도성 탄화규소 기판은 주로 전력 소자 제조에 사용되며, 고전압, 고전류, 고온, 고주파, 저손실 등의 고유한 장점을 가진 탄화규소 전력 소자는 기존 실리콘 기반 전력 소자의 에너지 변환 효율을 크게 향상시켜 효율적인 에너지 변환 분야에 중요하고 광범위한 영향을 미칩니다. 주요 응용 분야는 전기 자동차/충전소, 태양광 신에너지, 철도 교통, 스마트 그리드 등입니다. 전도성 제품의 하위 분야는 주로 전기 자동차, 태양광 및 기타 분야의 전력 소자이기 때문에 응용 전망이 더 넓고 제조업체 수도 더 많습니다.
탄화규소 결정형: 최상의 4H 결정형 탄화규소의 전형적인 구조는 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 하나는 3C-SiC 또는 β-SiC로 알려진 섬아연석 구조의 입방형 탄화규소 결정형이고, 다른 하나는 6H-SiC, 4H-SiC, 15R-SiC 등에서 전형적으로 나타나는 장주기 구조의 육방정계 또는 마름모 구조이며, 이를 통칭하여 α-SiC라고 합니다. 3C-SiC는 소자 제조 시 높은 저항률을 갖는 장점이 있습니다. 그러나 Si와 SiC의 격자 상수 및 열팽창 계수 간의 높은 불일치는 3C-SiC 에피택셜층에 많은 결함을 초래할 수 있습니다. 4H-SiC는 결정 성장 및 에피택셜층 성장 공정이 더욱 우수하고 전자 이동도 측면에서 3C-SiC 및 6H-SiC보다 높아 4H-SiC MOSFET에 더 나은 마이크로파 특성을 제공하기 때문에 MOSFET 제조에 큰 잠재력이 있습니다.
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게시 시간: 2024년 7월 16일