Epitaxia de SiC

Hay dos tipos de epitaxia: homogénea y heterogénea. Para producir dispositivos de SiC con resistencia específica y otros parámetros para diferentes aplicaciones, el sustrato debe cumplir las condiciones de epitaxia antes de que pueda comenzar la producción. La calidad de la epitaxia afecta el rendimiento del dispositivo.

Actualmente existen dos métodos epitaxiales principales. La primera es la epitaxia homogénea, donde la película de SiC se cultiva sobre un sustrato de SiC conductor. Se utiliza principalmente para MOSFET, IGBT y otros campos de semiconductores de potencia de alto voltaje. El segundo es el crecimiento heteroepitaxial, donde la película de GaN se cultiva sobre un sustrato de SiC semiaislante. Se utiliza para GaN HEMT y otros semiconductores de potencia de baja y media tensión, así como para dispositivos optoelectrónicos y de radiofrecuencia.

Los procesos epitaxiales incluyen sublimación o transporte físico de vapor (PVT), epitaxia de haz molecular (MBE), epitaxia en fase líquida (LPE) y epitaxia química en fase de vapor (CVD). El método principal de producción epitaxial homogénea de SiC utiliza H2 como gas portador, con silano (SiH4) y propano (C3H8) como fuente de Si y C. Las moléculas de SiC se producen mediante una reacción química en la cámara de precipitación y se depositan sobre el sustrato de SiC. .

Los parámetros clave de la epitaxia de SiC incluyen el espesor y la uniformidad de la concentración de dopaje. A medida que aumenta el voltaje del escenario de aplicación del dispositivo aguas abajo, el espesor de la capa epitaxial aumenta gradualmente y la concentración de dopaje disminuye.

Un factor limitante en la construcción de capacidad de SiC es el equipo epitaxial. Los equipos de crecimiento epitaxial están actualmente monopolizados por la italiana LPE, la alemana AIXTRON y las japonesas Nuflare y TEL. El ciclo de entrega del equipo epitaxial de alta temperatura de SiC convencional se ha alargado a aproximadamente 1,5 a 2 años.

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