2-дюймовый слиток SiC диаметром 50,8 мм x 10 мм, монокристалл 4H-N
Технология выращивания кристаллов SiC
Характеристики SiC затрудняют выращивание монокристаллов. Это обусловлено главным образом отсутствием жидкой фазы со стехиометрическим соотношением Si : C = 1 : 1 при атмосферном давлении, и невозможностью выращивать SiC более отработанными методами роста, такими как метод прямого вытягивания и метод падающего тигля, которые являются основой полупроводниковой промышленности. Теоретически, раствор со стехиометрическим соотношением Si : C = 1 : 1 может быть получен только при давлении выше 10E5 атм и температуре выше 3200 °C. В настоящее время основными методами являются метод PVT, жидкофазный метод и метод высокотемпературного химического осаждения из паровой фазы.
Поставляемые нами пластины и кристаллы SiC выращиваются в основном методом физического переноса паров (PVT). Ниже приведено краткое введение в PVT:
Метод физического переноса пара (PVT) берет свое начало от метода газофазной сублимации, изобретенного Лели в 1955 году. При этом порошок SiC помещается в графитовую трубку и нагревается до высокой температуры, что приводит к его разложению и сублимации. Затем графитовая трубка охлаждается, и разложившиеся газообразные компоненты порошка SiC осаждаются и кристаллизуются в виде кристаллов SiC в окружающем графитовую трубку пространстве. Хотя этот метод сложен в получении крупных монокристаллов SiC, а процесс осаждения внутри графитовой трубки трудно контролировать, он дает новые идеи для последующих исследователей.
На этой основе в России Ю.М. Таиров и др. предложили концепцию затравочного кристалла, что решило проблему неконтролируемой формы кристалла и положения зародыша SiC. Последующие исследователи продолжили совершенствование и в конечном итоге разработали метод физического переноса паров (PVT), который сегодня используется в промышленности.
Будучи самым ранним методом выращивания кристаллов SiC, метод PVT в настоящее время является наиболее распространённым методом роста кристаллов SiC. По сравнению с другими методами, этот метод отличается низкими требованиями к ростовому оборудованию, простотой процесса, высокой управляемостью, тщательной разработкой и исследованиями и уже получил промышленное распространение.
Подробная схема



