Skip to main content

New cubic silicon carbide material for innovative semiconductor devices

Article Category

Article available in the folowing languages:

Neuartige Halbleiterbauelemente

Die Kristallstruktur von Siliciumkarbid bestimmt seine physikalischen und chemischen Eigenschaften. Verfahren, die entwickelt wurden, um die bisher seltener verwendeten Kristallstrukturen zu verarbeiten, könnten die kommerziellen Interessen verändern.

Industrielle Technologien

Siliciumkarbid mit hexagonaler Kristallstruktur, auch bekannt als alpha-SiC, ist ein Halbleiter. Dieses Material wird häufig bei der Herstellung von Halbleiter-Bauelementen verwendet. Die elektromagnetischen Eigenschaften von Siliciumkarbid in Verbindung mit seinen physikalischen Eigenschaften machen es zu einem idealen Material für integrierte Schaltungen. Auf einer dünnen Siliciumkristallscheibe, einem Wafer, ist die Herstellung von mikroelektronischen Bauteilen möglich. Es können hiermit integrierte Schaltungen hoher Qualität hergestellt werden. Dieses neuartige Material kommt nur selten in der Natur vor. Eine industrielle Produktion ist allerdings mithilfe der CVD-Methode (Chemical Vapour Deposition, chemische Gasphasenabscheidung) möglich. Siliciumkarbid kann in zwei verschiedenen Kristallstrukturen auftreten. Während des SOLSIC-Projekts konzentrierte sich die Forschung auf die kubische Struktur. Die hexagonale Struktur wurde intensiv erforscht. Siliciumkarbid mit dieser Kristallstruktur ist kommerziell verfügbar. Im Gegensatz hierzu ist über die physikalischen und chemischen Eigenschaften der kubischen Kristallstruktur nur wenig bekannt. Durch die Forschungsarbeit während des SOLSIC-Projekts wurde die Möglichkeit einer neuen Generation von Transistoren geschaffen. Was die physikalischen Eigenschaften angeht, so benötigen die Hersteller von Wafer spezielle Oberflächencharakteristika. Eine geringe Rauigkeit, keine sichtbaren Kratzer und keine Schäden in der Schicht unterhalb der Oberfläche sind nur einige der vielen strengen Anforderungen, die an das Material gestellt werden. Siliciumkarbid ist das dritthärteste Material, das in der Natur vorkommt. Daher müssen ausgefeilte und intelligente Prozesse für das Polieren von kubischen Siliciumkarbidoberflächen entwickelt werden. Forschungen ergaben, dass die Poliermethoden, die bei der hexagonalen Struktur verwendet werden, für den Einsatz bei der kubischen Form des Karbids unzureichend sind. Mit den modernen Verfahren, die während des SOLSIC-Projekts entwickelt wurden, kann eine effektive Politur von kubischem Siliciumkarbid im industriellen Maßstab erreicht werden.

Entdecken Sie Artikel in demselben Anwendungsbereich