Карбид кремния (SiC), как разновидность полупроводникового материала с широкой запрещенной зоной, играет все более важную роль в применении современной науки и техники.Карбид кремния обладает превосходной термической стабильностью, высокой устойчивостью к электрическому полю, проводимостью и другими превосходными физическими и оптическими свойствами и широко используется в оптоэлектронных устройствах и солнечных устройствах.В связи с растущим спросом на более эффективные и стабильные электронные устройства освоение технологии выращивания карбида кремния стало горячей точкой.
Итак, много ли вы знаете о процессе роста SiC?
Сегодня мы обсудим три основных метода выращивания монокристаллов карбида кремния: физический перенос пара (PVT), жидкофазная эпитаксия (LPE) и высокотемпературное химическое осаждение из паровой фазы (HT-CVD).
Метод физического паропереноса (PVT)
Метод физического паропереноса является одним из наиболее часто используемых процессов выращивания карбида кремния.Рост монокристаллического карбида кремния в основном зависит от сублимации порошка кремния и переосаждения на затравочный кристалл в условиях высоких температур.В закрытом графитовом тигле порошок карбида кремния нагревается до высокой температуры, благодаря контролю градиента температуры пар карбида кремния конденсируется на поверхности затравочного кристалла и постепенно вырастает монокристалл большого размера.
Подавляющее большинство монокристаллического SiC, который мы в настоящее время поставляем, производится таким способом выращивания.Это также основной способ в отрасли.
Жидкофазная эпитаксия (ЖФЭ)
Кристаллы карбида кремния получают методом жидкофазной эпитаксии в процессе роста кристаллов на границе раздела твердое тело-жидкость.В этом методе порошок карбида кремния растворяют в кремний-углеродном растворе при высокой температуре, а затем температуру понижают, так что карбид кремния выпадает из раствора и растет на затравочных кристаллах.Основным преимуществом метода ЖФЭ является возможность получения кристаллов высокого качества при более низкой температуре роста, стоимость относительно невысокая, он пригоден для крупномасштабного производства.
Высокотемпературное химическое осаждение из паровой фазы (HT-CVD)
Путем введения газа, содержащего кремний и углерод, в реакционную камеру при высокой температуре монокристаллический слой карбида кремния осаждается непосредственно на поверхности затравочного кристалла посредством химической реакции.Преимущество этого метода заключается в том, что скорость потока и условия реакции газа можно точно контролировать, чтобы получить кристалл карбида кремния с высокой чистотой и небольшим количеством дефектов.Процесс HT-CVD позволяет производить кристаллы карбида кремния с превосходными свойствами, что особенно ценно для применений, где требуются материалы чрезвычайно высокого качества.
Процесс роста карбида кремния является краеугольным камнем его применения и развития.Благодаря постоянным технологическим инновациям и оптимизации эти три метода выращивания играют свою роль в различных ситуациях, обеспечивая важную позицию карбида кремния.По мере углубления исследований и технологического прогресса процесс выращивания карбидокремниевых материалов будет продолжать оптимизироваться, а производительность электронных устройств будет улучшаться.
(цензура)
Время публикации: 23 июня 2024 г.