Le SiC est un composé binaire formé par l'élément Si et l'élément C dans un rapport de 1:1, c'est-à-dire 50% de silicium (Si) et 50% de carbone (C), et son unité structurelle de base est le tétraèdre SI-C.
Par exemple, les atomes de Si sont de grand diamètre, équivalent à une pomme, et les atomes de C sont de petit diamètre, équivalent à une orange,et un nombre égal d'oranges et de pommes sont empilées ensemble pour former un cristal de SiC.
SiC est un composé binaire, dans lequel l'espacement atomique de la liaison Si-Si est de 3,89 A, comment comprendre cet espacement?À l'heure actuelle, la plus excellente machine de lithographie du marché a une précision de lithographie de 3 nm, ce qui correspond à une distance de 30 A, et la précision de lithographie est 8 fois supérieure à la distance atomique.
L'énergie de liaison Si-Si est de 310 kJ/mol, donc vous pouvez comprendre que l'énergie de liaison est la force qui sépare ces deux atomes, et plus l'énergie de liaison est grande,Plus la force est grande, plus on doit la séparer..
L'espacement atomique de la liaison Si-C est de 1,89 A et la taille de l'énergie de liaison est de 447 kJ/mol.
Comparé aux matériaux semi-conducteurs traditionnels à base de silicium, il ressort de l'énergie de liaison que les propriétés chimiques des matériaux semi-conducteurs à base de silicium sont plus stables.
On peut voir que tout atome de C est relié aux quatre atomes de Si les plus proches, et inversement, tout atome de Si est relié aux quatre atomes de C les plus proches.
La structure cristalline du SiC peut également être décrite par la méthode de la structure en couches.formant une couche serrée d'atomes de C, tandis que les atomes de Si occupent également six emplacements de grille sur le même plan et forment une couche serrée d'atomes de Si.
Chaque C dans une couche étroitement regroupée d'atomes de C est relié à son Si le plus proche, et vice versa.Chaque deux couches adjacentes d'atomes de C et de Si forment une couche diatomique de carbone et de silicium.
L'arrangement et la combinaison des cristaux de SiC sont très riches, et plus de 200 types de cristaux de SiC ont été découverts.
Ceci est similaire à Tetris, bien que les plus petits blocs unitaires soient les mêmes, mais lorsque les blocs sont assemblés, ils forment des formes différentes.
La structure spatiale du SiC est légèrement plus complexe que celle du Tetris, et sa plus petite unité passe d'un petit carré à un petit tétraèdre, un tétraèdre composé d'atomes C et Si.
Afin de distinguer les différentes formes cristallines du SiC, la méthode de Ramsdell est actuellement principalement utilisée pour l'étiquetage.La méthode utilise la combinaison de lettres et de chiffres pour représenter les différentes formes cristallines du SiC.
Des lettres sont placées à l'arrière pour indiquer le type de cellule du cristal.C signifie Cubic (première lettre du cube anglais), H signifie Hexagonal (première lettre du rhombus anglais), R signifie Rhombus (première lettre du rhombus anglais).Les chiffres sont placés en premier pour représenter le nombre de couches de la couche diatomique Si-C de l'unité répétitive de base.
Outre le 2H-SiC et le 3C-SiC, d'autres formes cristallines peuvent être considérées comme un mélange de structure sphalérite et de structure wurtzite, c'est-à-dire une structure hexagonale étroitement emballée.
Le plan C fait référence à la face cristalline (000-1) de la plaque de carbure de silicium, c'est-à-dire la surface sur laquelle le cristal est coupé le long de la direction négative de l'axe C,et l'atome terminant de la surface est l'atome de carbone.
La surface en silicium fait référence à la face cristalline (0001) de la plaque de carbure de silicium, c'est-à-dire la surface sur laquelle le cristal est coupé le long de la direction positive de l'axe C,et l'atome terminant de la surface est l'atome de silicium.
La différence entre le plan C et le plan silicium affectera les propriétés physiques et électriques de la plaque de carbure de silicium, telles que la conductivité thermique, la conductivité électrique, la mobilité du support,densité de l'état d'interface et ainsi de suite.
Le choix du plan C et du plan silicium affectera également le processus de fabrication et les performances des dispositifs au carbure de silicium, tels que la croissance épitaxielle, l'implantation d'ions, l'oxydation, la déposition des métaux,résistance au contact, etc.
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