6-дюймовая подложка HPSI SiC, полуизолирующие кремниевые карбидные пластины.

В настоящее время основные методы выращивания монокристаллов SiC включают следующие три: метод жидкофазного осаждения, метод высокотемпературного химического осаждения из газовой фазы и метод физического переноса из паровой фазы (PVT). Среди них метод PVT является наиболее исследованной и зрелой технологией выращивания монокристаллов SiC, однако его технические сложности заключаются в следующем:

(1) Монокристалл SiC при высокой температуре 2300 °C в закрытой графитовой камере завершает процесс рекристаллизации путем преобразования "твердое тело - газ - твердое тело", цикл роста длительный, трудно контролируемый и склонный к образованию микротрубочек, включений и других дефектов.

(2) Монокристаллы карбида кремния, включающие более 200 различных типов кристаллов, но производство, как правило, только одного типа кристаллов, легко приводит к трансформации типов кристаллов в процессе роста, что вызывает многотипные включения и дефекты. Процесс получения одного конкретного типа кристаллов трудно контролировать, обеспечивая стабильность процесса, например, в настоящее время преобладает тип 4H.

(3) В процессе роста монокристалла карбида кремния в тепловом поле возникает температурный градиент, в результате чего в процессе роста кристалла возникает собственное внутреннее напряжение, а также дислокации, дефекты и другие дефекты.

(4) Процесс выращивания монокристаллов карбида кремния требует строгого контроля введения внешних примесей, чтобы получить полуизолирующий кристалл очень высокой чистоты или направленно легированный проводящий кристалл. Для полуизолирующих подложек из карбида кремния, используемых в ВЧ-устройствах, электрические свойства должны достигаться путем контроля очень низкой концентрации примесей и определенных типов точечных дефектов в кристалле.