Слиток SiC 2 дюйма, диаметр 50,8 мм x 10 мм, монокристалл 4H-N.
Технология выращивания кристаллов SiC
Характеристики SiC затрудняют выращивание монокристаллов. Это в основном связано с тем, что при атмосферном давлении отсутствует жидкая фаза со стехиометрическим соотношением Si : C = 1 : 1, и невозможно выращивать SiC более совершенными методами, такими как метод прямой вытяжки и метод падающего тигля, которые являются основными в полупроводниковой промышленности. Теоретически, раствор со стехиометрическим соотношением Si : C = 1 : 1 может быть получен только при давлении более 10E5 атм и температуре выше 3200 ℃. В настоящее время основными методами являются метод PVT, метод жидкофазного осаждения и метод высокотемпературного парофазного химического осаждения.
Предлагаемые нами кремниевые пластины и кристаллы в основном выращиваются методом физического переноса паров (PVT), и ниже приведено краткое описание метода PVT:
Метод физического переноса пара (ФПГ) возник на основе техники сублимации в газовой фазе, изобретенной Лели в 1955 году, при которой порошок SiC помещают в графитовую трубку и нагревают до высокой температуры, вызывая разложение и сублимацию порошка SiC, после чего графитовую трубку охлаждают, и разложившиеся газообразные компоненты порошка SiC осаждаются и кристаллизуются в виде кристаллов SiC в окружающей области графитовой трубки. Хотя этот метод затрудняет получение крупных монокристаллов SiC, а процесс осаждения внутри графитовой трубки сложно контролировать, он открывает новые перспективы для последующих исследований.
В России Ю.М. Таиров и др. предложили концепцию затравочного кристалла, которая решила проблему неконтролируемой формы кристалла и положения зарождения кристаллов SiC. Последующие исследователи продолжали совершенствовать этот метод и в конечном итоге разработали метод физического переноса паров (ФПВ), который используется в промышленности и сегодня.
Метод PVT, являющийся одним из самых ранних методов выращивания кристаллов SiC, в настоящее время наиболее распространен. По сравнению с другими методами, этот метод предъявляет низкие требования к оборудованию для выращивания, отличается простым процессом, высокой степенью управляемости, тщательной разработкой и исследованиями, а также уже внедрен в промышленность.
Подробная схема







