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5-2-1-1 sic crystallography

5. 실리콘 카바이드 기술

5-2-1-1 sic crystallography

2018-01-08

탄화 규소는 polytypes라고 불리는 많은 다른 결정 구조에서 발생합니다. 모든 sic 폴리 타입은 화학적으로 50 % 실리콘 원자와 공유 결합 된 50 % 탄소 원자로 이루어져 있음에도 불구하고, 각각의 폴리 폴리 타입은 전기적 특성의 고유 세트를 갖는다. 100 가지가 넘는 알려진 polytype이 있지만 전자 반도체로 사용할 수있는 재현성있는 형태로 일반적으로 성장하는 것은 적다. 전자 공학을 위해 현재 개발되고있는 가장 일반적인 polytype은 3c-sic, 4h-sic 및 6h-sic입니다. 두 가지 가장 일반적인 polytypes의 원자 결정 구조는 그림의 개략적 인 단면에 표시됩니다. 참고 문헌 9와 10에서 훨씬 더 철저하게 논의 되었 듯이, 서로 다른 polytypes는 실제로 si-c 이중층 (si-c 이중층이라고도 함)의 서로 다른 적층 순서로 구성되며 각 단일 Si-c 이중층은 점선으로 표시됩니다 상자에 그림입니다. 이중층 내의 각 원자는 동일 (자체) 이중층의 다른 원자와의 3 개의 공유 화학 결합과 인접한 이중층의 원자와의 단일 결합을 갖는다. 그림 5.1a는 c 축 적층 방향 (밀러 인덱스로 표시)을 따라 단위 셀 반복 거리를 정의하기 위해 4 개의 si-c 이중층을 필요로하는 4h-poly polytype의 스태킹 시퀀스의 이중층을 보여줍니다. 유사하게, 6h-poly 폴리 타입은 적층 방향을 따라 결정 전반에 걸쳐 6 개의 이중층마다 적층 순서를 반복한다. 도면에 도시 된 방향은 종종 a 축 방향 중 하나로서 (함께) 언급된다. sic은 c 축에 수직 인 한 표면이 실리콘 원자로 종단되고 반대편의 정상 c 축 표면이 탄소 원자로 종결된다는 점에서 c 축을 가로 지르는 극성 반도체입니다. 도시 된 바와 같이, 이들 표면은 일반적으로 각각 "실리콘면"및 "탄소면"표면으로 지칭된다. 그림의 왼쪽 또는 오른쪽 가장자리를 따르는 원자는 방향에 수직 인 "a-면"결정 표면 평면에 상주합니다. β-sic라고도하는 3c-sic은 입방 형 결정 격자 구조를 갖는 유일한 형태의 구조이다. noncubic polytypes of sic은 때로는 모호하게 α-sic이라고 불린다. 4h-sic과 6h-sic은 6 각형 결정 구조를 가진 많은 가능한 폴리 폴리 타입의 단지 2 개입니다. 유사하게, 15r-sic은 능 면체 결정 구조를 가진 많은 가능한 sic polytypes 중에서 가장 흔한 것이다.

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