2003年毕业于中科院半导体所博士学位,后就职于德国、日本多家科研机构,2011年9月回国加入瀚天天成公司,担任研发副总裁,从事碳化硅外延生长技术研发及产业化工作。发表SCI收录论文近40篇,申请专利18项。 演讲摘要: Rrogress on Silicon Carbide(SiC) Epitaxial Technology for Power Semiconductors 碳化硅(SiC)作为第三代半导体材料的典型代表,具有优异的物理、化学和电学性能。其临界击穿场强是硅(Si)的十倍,热传导率为硅的三倍,并具有高于硅两倍的电子饱和迁移速率,使其成为高温、高频、抗辐照、大功率应用场合下极为理想的半导体材料。同时,SiC也是目前晶体生长技术和器件制造水平最成熟、应用最广泛的宽禁带半导体材料之一。2001年德国Infineon公司率先将SiC肖特基二极管投入市场,取代现有的600 伏级别的Si基PiN二极管。近年来,SiC功率器件商品化的步伐逐步加大。2011年美国Cree公司成功地将SiC的MOSFET器件投入市场。业内预计,在未来3-5年内,必将有更多的企业向市场推出更多种类型的SiC功率器件。这也意味着全球对SiC材料的需求将迎来一个井喷。
与传统Si器件制作工艺不同的是,SiC器件不能直接制作在SiC衬底上,而是需要在衬底上额外沉积高质量的外延膜。半导体电子器件可以简单的看成为一系列不同掺杂浓度的n型和p型半导体的组合。对于传统的Si工艺,可以直接通过扩散或注入的方式在高质量的硅衬底上形成不同类型的掺杂层,来实现器件的功能。但对于SiC来说,很难用扩散的方式来实现掺杂。因为即使在1000℃以上的高温,这些杂质在SiC中的扩散系数仍然非常低。因此,SiC器件中的各种类型的掺杂结构层就需要用外延的方式来制作,特别是采用化学气相沉积(CVD)技术来进行外延生长。这也就说,CVD外延生长在整个SiC的产业链中占有举足轻重的地位。本文结合瀚天天成公司SiC外延产品谈一谈功率半导体SiC外延生长技术的最新进展。 |