3C-SiC 衬底
目前，3C SiC基器件主要在Si衬底上制备。Si和3C-SiC之间的大晶格失配和热膨胀系数失配导致高缺陷密度，这影响了器件的性能。而3C-SiC衬底的带隙较低，但其载流子迁移率、热导率和机械性能优于4H-SiC。绝缘氧化物栅极与3C-SiC之间的界面处的缺陷密度较低，器件基于该晶片可以具有较小的FN隧穿电流和氧化物层制备的可靠性，有利于制造高电压和长寿命的器件，可显著提高器件的产率。此外。可供3C-SiC衬底片，更多参数请参阅下表：
1. 3C SiC晶片规格参数
No. 1 50.8mm 3C-SiC 衬底
| 产品 | 2 inch N-Type 3C-SiC Substrate | |||
| 等级 | 精选级 | 工业级 | 测试级 | |
| 直径 | 50.8±0.38mm | |||
| 厚度 | 350±25um | |||
| 导电类型 | N | |||
| 晶向 | on axis:<0001>±0.5° | |||
| 主定位边晶向 | {1-10}±5.0° | |||
| 主定位边长度 | 15.9±1.7mm | |||
| 次定位边晶向 | Si face up: 90° CW.from prime flat ±5.0° | |||
| 次定位边长度 | 8.0±1.7mm | |||
| 电阻率 | ≤0.8Ω·cm | ≤1Ω·cm | ||
| MPD | ＜0.1 cm-2 | |||
| LTV | ≤2.5μm | |||
| TTV | ≤5μm | |||
| Bow | ≤15μm | |||
| Warp | ≤25μm | ≤30μm | ||
| 粗糙度 | 抛光 | Ra≤1nm | ||
| CMP抛光 | Ra≤0.2nm | Ra≤0.5nm | ||
| 边缘裂纹 | None | 1 allowed, ≤1mm | ||
| 六方空洞 | Cumulative area≤0.05% | Cumulative area≤3% | ||
| 多型 | None | Cumulative area≤5% | ||
| 目测包裹物 | Cumulative area≤0.05% | Cumulative area≤3% | ||
| Si面划痕 | None | 8 scratches to 1x wafer diameter cumulative length | ||
| 崩边 | None permitted≥0.2mm width and depth | 5 allowed, ≤1mm each | ||
| Si面污染物 | None | |||
| 边缘去除 | 1mm | 5mm | ||
| 包装 | 单片盒装或多片盒装 | |||
No. 2 100mm 3C-SiC衬底
| 产品 | 4 inch N-Type 3C-SiC Substrate | |||
| 等级 | 精选级 | 工业级 | 测试级 | |
| 直径 | 99.5~100mm | |||
| 厚度 | 350±25um | |||
| 导电类型 | N | |||
| 晶向 | on axis｛111｝±0.5° | |||
| 主定位边晶向 | {1-10}±5.0° | |||
| 主定位边长度 | 32.5±2.0mm | |||
| 次定位边晶向 | Si face up: 90° CW.from prime flat ±5.0° | |||
| 次定位边长度 | 18.0±2.0mm | |||
| 电阻率 | ≤0.1Ω·cm | ≤0.3Ω·cm | ||
| MPD | ＜0.1 cm-2 | |||
| LTV | ≤2.5μm | ≤10μm | ||
| TTV | ≤5μm | ≤15μm | ||
| Bow | ≤15μm | ≤25μm | ||
| Warp | ≤30μm | ≤40μm | ||
| 粗糙度 | 抛光 | Ra≤1nm | ||
| CMP抛光 | Ra≤0.2nm | Ra≤0.5nm | ||
| 边缘裂纹 | None | Cumulative length≤10mm,single length≤2mm | ||
| 六方空洞 | Cumulative area≤0.05% | Cumulative area≤0.1% | ||
| 多型 | None | Cumulative area≤3% | ||
| 目测包裹物 | Cumulative area≤0.05% | Cumulative area≤3% | ||
| 硅面划痕 | None | Cumulative≤1 x wafer diameter | ||
| 崩边 | None permitted≥0.2mm width and depth | 5 allowed, ≤1mm each | ||
| 硅面污染物 | None | |||
| 边缘去除 | 3mm | 6mm | ||
| 包装 | 单片盒装或多片盒装 | |||
2. 基于MOSFET器件分析3C-SiC的优越性
与4H-SiC相比，3C-SiC由于界面态密度较低而具有高沟道迁移率，因此是一种很有前途的MOSFET器件材料。4H-SiC MOSFET的较差性能与在靠近导带边缘的带隙中分布的界面状态有关，限制了电子在沟道中的传输。由于3C-SiC的带隙较小，4H-SiC中的界面态位于导电带中，对沟道的传输特性没有影响。据报道，沟道迁移率值为75至260 cm2/Vs
由于较低的带隙，3C SiC多型具有较低的临界电场值。与4H-和6H-SiC晶型相比，3C-SiC对应于给定阻挡电压的漂移区掺杂将更低。这也意味着，与4H-和6H-SiC器件相比，3C SiC器件的特定结电容将更低。这对于高速MOSFET是非常有优势的。
图1 3C-SiC与其他半导体材料特性（@300K）
此外，3C-SiC的势垒高度为3.7eV（见图2），远高于硅和4H-SiC的势垒高度。因此，当栅极驱动电路中的漏电流相同时，3C SiC MOSFET内部的电场比4H SiC中的电场高两到三倍。3C-SiC沟槽功率MOSFET的降额要求远不如4H-SiC器件的降额严格。
由此可见，3C-SiC是一种用于制备600 V至1200 V中压范围内MOSFET器件的理想材料。
图2主功率半导体在3C-SiC、4H-SiC、6H-SiC和硅上的能带结构（图示了与SiO2的能带偏移）
3. 4H-SiC、6H-SiC、3C-SiC在应用上的差异
4H-SiC具有高电子迁移率、低导通电阻和高电流密度，适用于功率电子器件。
6H-SiC具有稳定的结构和良好的发光性能，适用于光电子器件。
3C-SiC具有高饱和电子漂移速度和仅次于金刚石单晶的热导率，适用于高频和高功率器件。
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