2-дюймовий злиток SiC діаметром 50,8 мм x 10 мм, монокристал 4H-N
Технологія вирощування кристалів SiC
Характеристики SiC ускладнюють вирощування монокристалів. Це головним чином пов'язано з тим, що при атмосферному тиску немає рідкої фази зі стехіометричним співвідношенням Si:C = 1:1, і вирощування SiC більш зрілими методами вирощування, такими як метод прямого малювання та метод падаючого тигля, які є основними методами напівпровідникової промисловості, неможливо. Теоретично, розчин зі стехіометричним співвідношенням Si:C = 1:1 можна отримати лише за тиску понад 10E5 атм та температури вище 3200℃. Наразі до основних методів належать метод PVT, рідкофазний метод та метод високотемпературного хімічного осадження з парофазної фази.
Пластини та кристали SiC, які ми пропонуємо, вирощуються переважно методом фізичного перенесення парової фази (PVT), і нижче наведено короткий вступ до PVT:
Метод фізичного перенесення пари (PVT) виник з методу газофазної сублімації, винайденого Лелі в 1955 році, в якому порошок SiC поміщають у графітову трубку та нагрівають до високої температури, щоб розкласти та сублімувати порошок SiC, а потім графітову трубку охолоджують, і розкладені газофазні компоненти порошку SiC осідають та кристалізуються у вигляді кристалів SiC в області навколо графітової трубки. Хоча цей метод важко використовувати для отримання монокристалів SiC великого розміру, а процес осадження всередині графітової трубки важко контролювати, він дає ідеї для наступних дослідників.
Ю.М. Таїров та ін. у Росії на цій основі запропонували концепцію зародкового кристала, яка вирішила проблему неконтрольованої форми кристалів та положення зародження кристалів SiC. Наступні дослідники продовжували вдосконалюватися і зрештою розробили метод фізичного переносу парової фази (PVT), який сьогодні використовується в промисловості.
Як найдавніший метод вирощування кристалів SiC, PVT наразі є найпоширенішим методом вирощування кристалів SiC. Порівняно з іншими методами, цей метод має низькі вимоги до обладнання для вирощування, простий процес вирощування, високу керованість, ретельний розвиток та дослідження, і вже промислово впроваджений.
Детальна діаграма



