2-дюймовый слиток SiC диаметром 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 зрелыми 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 можно получить только при давлении выше 10E5атм и температуре выше 3200℃. 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 паров (PVT) возник из метода газофазной сублимации, изобретенного Лели в 1955 году, в котором порошок SiC помещается в графитовую трубку и нагревается до высокой температуры, чтобы порошок SiC разложился и сублимировался, а затем графитовая трубка охлаждается, и разложившиеся газофазные компоненты порошка SiC осаждаются и кристаллизуются в виде кристаллов SiC в окружающей области графитовой трубки. Хотя этот метод сложен для получения крупных монокристаллов SiC, а процесс осаждения внутри графитовой трубки трудно контролировать, он дает идеи для последующих исследователей.
Ю. М. Таиров и др. в России ввели концепцию затравочного кристалла на этой основе, что решило проблему неконтролируемой формы кристалла и положения зародыша кристаллов SiC. Последующие исследователи продолжили совершенствовать и в конечном итоге разработали метод физического переноса паров (PVT), который сегодня используется в промышленности.
Как самый ранний метод выращивания кристаллов SiC, PVT в настоящее время является самым распространенным методом выращивания кристаллов SiC. По сравнению с другими методами, этот метод имеет низкие требования к оборудованию для выращивания, простой процесс выращивания, сильную управляемость, тщательную разработку и исследование и уже был промышленно освоен.
Подробная схема



