なぜ3C-SICは多くのSIC多型の中で際立っているのですか？ -Vetek半導体

の背景sic

炭化シリコン（原文）重要なハイエンド精度半導体材料です。高温抵抗、耐食性、耐摩耗性、高温の機械的特性、酸化抵抗、その他の特性により、半導体、原子力エネルギー、国防、宇宙技術などのハイテク分野で幅広いアプリケーションの見通しがあります。

これまでのところ、200以上SICクリスタル構造メインタイプは六角形（2H-SIC、4H-SIC、6H-SIC）および3C-SICであることが確認されています。その中で、3C-SICの等軸構造特性は、このタイプの粉末がα-SICよりも自然な球状性と密な積み重ね特性を持っていることを決定するため、精密粉砕、セラミック製品、その他のフィールドでより良い性能を持っています。現在、さまざまな理由により、3C-SICの新しい材料の優れた性能が大規模な産業用途を達成できなくなっています。

多くのSICポリタイプの中で、3C-SICはβ-SICとも呼ばれる唯一の立方ポリタイプです。この結晶構造では、SiおよびC原子は格子に1対1の比率で存在し、各原子は4つの不均一原子に囲まれており、強い共有結合を持つ四面体構造単位を形成します。 3C-SICの構造的特徴は、Si-C珪藻層がABC-ABC-…順に繰り返し配置され、各ユニットセルにはC3表現と呼ばれる3つのそのような二原子層が含まれていることです。 3C-SICの結晶構造を下の図に示します。

現在、シリコン（SI）は、パワーデバイスで最も一般的に使用される半導体材料です。ただし、SIのパフォーマンスにより、シリコンベースの電力デバイスは限られています。 4H-SICおよび6H-SICと比較して、3C-SICは室温の理論的電子移動度が最も高くなっています（1000 cm・V^-1・s^-1）、およびMOSデバイスアプリケーションでより多くの利点があります。同時に、3C-SICには、高い分解電圧、良好な熱伝導率、高硬度、ワイドバンドギャップ、高温抵抗、放射抵抗などの優れた特性もあります。 

したがって、極端な条件下で電子機器、オプトエレクトロニクス、センサー、アプリケーションに大きな可能性があり、関連技術の開発と革新を促進し、多くの分野で幅広いアプリケーションの可能性を示しています。

最初：特に高電圧、高周波数、高温環境では、3C-SICの高分岐電圧と高電子移動度により、MOSFETなどの製造電力デバイスに理想的な選択肢となります。 

2番目：ナノエレクトロニクスおよびミクロエレクトロメカニカルシステム（MEMS）での3C-SICの適用は、シリコンテクノロジーとの互換性から利益をもたらし、ナノエレクトロニクスやナノエレクトロメカニカルデバイスなどのナノスケール構造の製造を可能にします。 

第三：ワイドバンドギャップ半導体材料として、3C-SICは青色光発光ダイオード（LED）の製造に適しています。照明、ディスプレイテクノロジー、レーザーへの応用は、その高発光効率と簡単なドーピングのために注目を集めています[9]。         第四：同時に、3C-SICは、特にゼロバイアス条件下で高い感度を示し、精度の位置に適した側面太陽の効果に基づいて、位置感受性検出器、特にレーザーポイント位置感受性検出器を製造するために使用されます。

3C SICヘテロエピタキシーの調製方法

3C-SICヘテロエピタキシャルの主な成長方法には、化学蒸気堆積（CVD）、昇華エピタキシー（SE）、液相エピタキシー（LPE）、分子ビームエピタキシー（MBE）、マグネトロンスパッタリングなどが含まれます。エピタキシャル層の品質を最適化します）。

化学蒸気堆積（CVD）：SiおよびC要素を含む化合物ガスを反応チャンバーに渡し、高温で加熱および分解し、Si原子とC原子はSi基板、または6H-SIC、15R-SIC、4H-SIC基質に沈殿します。この反応の温度は、通常1300〜1500の間です。一般的なSIソースはSIH4、TCS、MTSなどであり、Cソースは主にC2H4、C3H8などであり、H2はキャリアガスとして使用されます。 

成長プロセスには、主に次の手順が含まれています。 

1.気相反応源は、堆積ゾーンに向かって主なガスの流れで輸送されます。 

2。気相反応は境界層で発生し、薄膜前駆体と副産物を生成します。 

3.前駆体の降水、吸着、亀裂プロセス。 

4.吸着された原子は、基板表面を移動して再構築します。 

5.吸着された原子は核形成し、基質表面で成長します。 

6.主要なガス流量ゾーンへの反応後の廃棄ガスの質量輸送は、反応室から取り出されます。 

継続的な技術の進歩と詳細なメカニズム研究により、3C-SICヘテロエピタキシャル技術は、半導体業界でより重要な役割を果たすことが期待され、高効率の電子デバイスの開発を促進することが期待されています。たとえば、高品質の厚いフィルム3C-SICの急速な成長は、高電圧デバイスのニーズを満たすための鍵です。成長率と材料の均一性のバランスを克服するには、さらなる研究が必要です。 SIC/GANなどの不均一な構造での3C-SICの適用と組み合わせて、Power Electronics、Optoelectronic Integration、量子情報処理などの新しいデバイスでの潜在的なアプリケーションを調査します。

DEALS Semiconductorは3cを提供しますSICコーティング高純度のグラファイトや高純度の炭化物などのさまざまな製品について。 20年以上のR＆Dの経験により、当社は非常に一致する素材を選択しています。EPIレシーバーの場合, したがって、エピタキシャルアンダーテイカー、si epi scomptectorなどのganなど、エピタキシャル層の生成プロセスで重要な役割を果たします。

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