8インチP型SICウェーファー

Semicorex 8インチP型SICウェーファーは、ワイドバンドギャップ半導体テクノロジーのブレークスルーを表しており、高出力、高周波、高温アプリケーションの優れた性能を提供します。最先端のクリスタルの成長とウェーフプロセスで製造されています。さまざまな半導体デバイスの機能を実現するには、半導体材料の導電率を正確に制御する必要があります。 P型ドーピングは、SICの導電率を変更する重要な手段の1つです。 SIC格子に少数の価電子（通常はアルミニウム）を伴う不純物原子の導入は、正に帯電した「穴」を形成します。これらの穴は、キャリアとして伝導に関与することができ、SIC材料はP型導電率を示します。 P型ドーピングは、MOSFET、ダイオード、双極接合トランジスタなど、さまざまな半導体デバイスの製造に不可欠であり、すべてが特定の機能を実現するためにP-N接合部に依存しています。アルミニウム（AL）は、SICで一般的に使用されるP型ドーパントです。ホウ素と比較して、アルミニウムは一般に、重くドープされた低耐性SIC層を取得するのに適しています。これは、アルミニウムがより浅い受容体エネルギーレベルを持ち、SIC格子内のシリコン原子の位置を占める可能性が高く、それによってより高いドーピング効率を達成する可能性が高いためです。 P型ドーピングSICウェーファーの主な方法はイオン移植であり、通常、埋め込まれたアルミニウム原子を活性化するために1500°Cを超える高温でのアニーリングが必要であり、SIC格子の交換位置に入り、電気的役割を果たすことができます。 SICのドーパントの拡散速度が低いため、イオン移植技術は、インパリティティの移植深度と濃度を正確に制御できます。これは、高性能デバイスの製造に重要です。

ドーパントの選択とドーピングプロセス（イオン移植後の高温アニーリングなど）は、SICデバイスの電気特性に影響を与える重要な要因です。ドーパントのイオン化エネルギーと溶解度は、自由キャリアの数を直接決定します。着床およびアニーリングプロセスは、格子内のドーパント原子の効果的な結合と電気活性化に影響します。これらの因子は、最終的に、電圧耐性、電流容量、およびデバイスの切り替え特性を決定します。通常、SICのドーパントの電気的活性化を実現するには、重要な製造ステップである高温アニーリングが通常必要です。このような高いアニーリング温度は、材料に欠陥を導入したり、材料の品質を低下させたりするために正確に制御する必要があります。製造業者は、ウェーハの完全性への悪影響を最小限に抑えながら、ドーパントの十分な活性化を確保するためにアニーリングプロセスを最適化する必要があります。

液相法によって生成される高品質の低耐性P型炭化炭化物基板は、高性能SIC-IGBTの開発を大幅に加速し、高級超高電圧電力デバイスの局在化を実現します。液相法には、高品質の結晶を栽培するという利点があります。結晶成長の原理は、超高品質の炭化シリコン結晶を増殖させることができると判断し、低透水とゼロの積み上げ断層を伴う炭化シリコン結晶が得られていると判断します。液相法によって調製されたPタイプ4度オフアングル炭化シリコン炭化炭化物基質は、抵抗率が200mΩ・cm未満、均一な面内抵抗率分布、および良好な結晶性です。

Pタイプの炭化シリコン基質は、一般に、絶縁ゲート双極トランジスタ（IGBT）などの電源デバイスを作成するために使用されます。

IGBT = MOSFET + BJT。これは、オンまたはオフのいずれかのスイッチです。 MOSFET = IGFET（金属酸化物半導体フィールド効果トランジスタ、または絶縁ゲートフィールド効果トランジスタ）。 BJT（双極ジャンクショントランジスタ、三極とも呼ばれる）、双極性は、動作する場合、2種類のキャリア、電子、穴が伝導プロセスに関与することを意味します。一般にPN接合部が伝導に関与します。

液相法は、制御されたドーピングと高い結晶品質を備えたP型SIC基質を生産するための貴重な手法です。課題に直面していますが、その利点により、高出力エレクトロニクスの特定のアプリケーションに適しています。ドーパントとしてのアルミニウムの使用は、P型SICを作成する最も一般的な方法です。

電力電子機器（電気自動車、再生可能エネルギーインバーター、産業用モータードライブ、電源など）の効率が高く、電力密度が高く、信頼性が向上するには、材料の理論的限界に近づくSICデバイスが必要です。基質に由来する欠陥は、主要な制限要因です。 P-Type SICは、従来のPVTによって栽培された場合、N型よりも歴史的に欠陥が発生していました。したがって、LPMなどの方法で有効にされる高品質の低欠陥のP型SIC基質は、次世代の高度なSICパワーデバイス、特にMOSFETおよびダイオードの重要なイネーブラーです。