6-дюймова пластина HPSI SiC-підкладка, карбід кремнію, напівміцні пластини SiC

Сучасні методи вирощування монокристалів SiC включають переважно такі три: метод рідкої фази, метод хімічного осадження з парової фази за високої температури та метод фізичного парофазного транспортування (PVT). Серед них метод PVT є найбільш дослідженою та зрілою технологією вирощування монокристалів SiC, а його технічні труднощі полягають у наступному:

(1) Монокристал SiC за високої температури 2300 °C над закритою графітовою камерою завершує процес перетворення "тверде тіло - газ - тверде тіло", цикл росту є тривалим, важко контролювати та схильним до утворення мікротрубочок, включень та інших дефектів.

(2) Монокристалічний карбід кремнію, що включає понад 200 різних типів кристалів, але виробництво загалом лише одного типу кристалів, легко піддається трансформації типу кристала в процесі росту, що призводить до дефектів багатотипових включень, процес отримання одного конкретного типу кристалів важко контролювати стабільність процесу, наприклад, сучасний основний тип 4H.

(3) У процесі росту монокристалів карбіду кремнію існує теплове поле, в результаті якого виникає градієнт температури, що призводить до виникнення внутрішніх напружень та виникнення дислокацій, розломів та інших дефектів.

(4) Процес вирощування монокристалів карбіду кремнію потребує суворого контролю введення зовнішніх домішок, щоб отримати напівізоляційний кристал або спрямовано легований провідний кристал дуже високої чистоти. Для напівізоляційних підкладок карбіду кремнію, що використовуються в радіочастотних пристроях, електричні властивості необхідно досягати шляхом контролю дуже низької концентрації домішок та специфічних типів точкових дефектів у кристалі.