SiC는 Si 원소와 C 원소가 1:1 비율로 형성된 이진 화합물이며, 즉 50%의 실리콘 (Si) 과 50%의 탄소 (C) 이며, 기본 구조 단위는 SI-C 네모자이다.
예를 들어, Si 원자는 지름이 크고 사과와 같고 C 원자는 지름이 작고 오렌지와 같죠그리고 같은 수의 오렌지와 사과들이 함께 쌓여서 SiC 결정이 형성됩니다..
SiC는 A 쌍성 화합물입니다. Si-Si 결합의 원자 간격은 3.89A입니다. 어떻게 이 간격을 이해할 수 있을까요?현재 시장에서 가장 뛰어난 리토그래피 기계는 3nm의 리토그래피 정확도를 가지고 있으며, 이는 30A의 거리에 해당하며, 리토그래피 정확도는 원자 거리의 8배입니다.
Si-Si 결합 에너지는 310 kJ/mol입니다. 결합 에너지는 이 두 원자를 분리시키는 힘입니다. 결합 에너지가 클수록더 큰 힘으로 분리해야 합니다..
Si-C 결합의 원자 간격은 1.89 A이고 결합 에너지 크기는 447 kJ/mol입니다.
전통적인 실리콘 기반 반도체 재료와 비교하면 결합 에너지에서 실리콘 기반 반도체 재료의 화학적 특성이 더 안정적이라는 것을 알 수 있습니다.
어떤 C 원자도 가장 가까운 4개의 Si 원자와 연결되어 있고, 반대로 어떤 Si 원자도 가장 가까운 4개의 C 원자와 연결되어 있다는 것을 볼 수 있습니다.
SiC 결정 구조는 또한 층 구조 방법을 통해 설명 할 수 있습니다. 그림에서 보이는 바와 같이, 결정의 여러 C 원자는 같은 평면에 여섯 개의 격자 위치를 차지합니다.C 원자의 밀접한 층을 형성합니다., 또한 Si 원자는 같은 평면에서 6개의 격자 위치를 차지하고 있으며, 밀접한 Si 원자의 층을 형성합니다.
C 원자의 밀접한 층에 있는 각 C는 가장 가까운 Si와 연결되어 있고 그 반대의 경우도 있습니다.C와 Si 원자의 두 개의 인접한 층마다 탄소-실리콘 이원층을 형성합니다.
SiC 결정의 배열과 조합은 매우 풍부하며 200종 이상의 SiC 결정이 발견되었습니다.
이것은 테트리스와 비슷하지만, 가장 작은 단위 블록은 동일하지만, 블록이 함께 놓이면 다른 모양을 만듭니다.
SiC의 공간 구조는 테트리스보다 조금 더 복잡하며, 가장 작은 단위는 작은 사각형에서 작은 테트라헤드로 변화합니다. C와 Si 원자로 구성된 테트라헤드로.
SiC의 다양한 결정 형태를 구별하기 위해 현재 램스델 방법이 표기하는데 주로 사용됩니다.이 방법은 SiC의 다양한 결정 형태를 표현하기 위해 문자와 숫자의 조합을 사용합니다.
글자는 뒷면에 위치하여 결정의 세포 유형을 나타냅니다.C는 큐브 (영어 큐브의 첫 글자), H는 헥사고널 (영어 큐브의 첫 글자), R는 롬브 (영어 롬브의 첫 글자) 를 의미합니다.기본 반복 단위의 Si-C 다이아토믹 층의 층 수를 나타내는 숫자가 먼저 배치됩니다.
2H-SiC 및 3C-SiC 외에도 다른 결정 형태는 밀접한 육각형 구조인 스팔레리트와 뷔르츠이트 구조의 혼합물로 간주 될 수 있습니다.
C 평면은 실리콘 카바이드 웨이퍼의 (000-1) 결정 표면을 가리키며, 즉 크리스탈이 C축의 음 방향으로 잘라지는 표면을 가리킨다.그리고 표면의 끝자리는 탄소 원자입니다..
실리콘 표면은 실리콘 탄화화물 웨이퍼의 (0001) 결정 표면을 의미하며, 즉, 크리스탈이 C축의 긍정적 방향으로 절단되는 표면을 의미합니다.그리고 표면의 끝자리는 실리콘 원자입니다..
C 평면과 실리콘 평면 사이의 차이점은 실리콘 탄화물 웨이퍼의 물리적 및 전기적 특성에 영향을 미칩니다. 열 전도성, 전기 전도성, 운반자의 이동성,인터페이스 상태 밀도 등.
C 평면과 실리콘 평면의 선택은 또한 실리콘 탄화물 장치의 제조 과정과 성능, 예를 들어 대각관성장, 이온 이식, 산화, 금속 퇴적,접촉 저항, 등등
