2palcový SiC ingot Dia50,8 mm x 10 mm 4H-N monokrystal

Technologie růstu krystalů SiC

Charakteristiky SiC znesnadňují pěstování monokrystalů. Je to způsobeno především tím, že neexistuje kapalná fáze se stechiometrickým poměrem Si : C = 1 : 1 při atmosférickém tlaku a není možné SiC pěstovat vyzrálejšími růstovými metodami, jako je metoda přímého tažení a metoda padajícího kelímku, které jsou hlavními pilíři polovodičového průmyslu. Teoreticky lze roztok se stechiometrickým poměrem Si : C = 1 : 1 získat pouze tehdy, když je tlak vyšší než 10E5atm a teplota je vyšší než 3200℃. V současné době mezi hlavní metody patří metoda PVT, metoda v kapalné fázi a metoda chemické depozice při vysoké teplotě v plynné fázi.

Plátky a krystaly SiC, které poskytujeme, jsou pěstovány hlavně pomocí fyzického transportu par (PVT) a níže je stručný úvod do PVT:

Metoda fyzikálního transportu par (PVT) pochází z techniky sublimace v plynné fázi vynalezené společností Lely v roce 1955, při níž je prášek SiC umístěn do grafitové trubice a zahříván na vysokou teplotu, aby se prášek SiC rozložil a sublimoval, a poté grafit. trubice se ochladí a rozložené složky prášku SiC v plynné fázi se ukládají a krystalizují jako krystaly SiC v okolí grafitové trubice. Ačkoli je tato metoda obtížné získat velké monokrystaly SiC a proces ukládání uvnitř grafitové trubice je obtížné kontrolovat, poskytuje náměty pro následující výzkumníky.

YM Tairov a kol. v Rusku zavedl na tomto základě koncept zárodečného krystalu, který vyřešil problém nekontrolovatelného tvaru krystalu a nukleační polohy krystalů SiC. Následující výzkumníci pokračovali ve zdokonalování a nakonec vyvinuli metodu fyzikálního přenosu par (PVT), která se dnes průmyslově používá.

Jako nejstarší metoda růstu krystalů SiC je PVT v současnosti nejběžnější metodou růstu krystalů SiC. Ve srovnání s jinými metodami má tato metoda nízké požadavky na růstové zařízení, jednoduchý růstový proces, silnou ovladatelnost, důkladný vývoj a výzkum a již byla industrializována.