Силициевият карбид (SiC), като вид полупроводников материал с широка забранена зона, играе все по-важна роля в приложението на съвременната наука и технологии. Силициевият карбид има отлична термична стабилност, висока толерантност към електрическо поле, целенасочена проводимост и други отлични физични и оптични свойства и се използва широко в оптоелектронни устройства и слънчеви устройства. Поради нарастващото търсене на по-ефективни и стабилни електронни устройства, овладяването на технологиите за растеж на силициевия карбид се превърна в гореща точка.
И така, колко знаете за процеса на растеж на SiC?
Днес ще обсъдим три основни техники за растеж на монокристали от силициев карбид: физическо парообразуване (PVT), течнофазна епитаксия (LPE) и високотемпературно химическо отлагане от пари (HT-CVD).
Метод за физически паропренос (PVT)
Методът на физически трансфер на пари е един от най-често използваните процеси за растеж на силициев карбид. Растежът на монокристален силициев карбид зависи главно от сублимацията на силициевия карбид и повторното му отлагане върху зародишния кристал при условия на висока температура. В затворен графитен тигел силициевият карбид се нагрява до висока температура. Чрез контролиране на температурния градиент парата на силициевия карбид кондензира върху повърхността на зародишния кристал и постепенно образува монокристал с голям размер.
По-голямата част от монокристалния SiC, който предлагаме в момента, се произвежда по този начин. Това е и основният начин в индустрията.
Течнофазна епитаксия (LPE)
Кристалите силициев карбид се получават чрез течнофазна епитаксия чрез процес на растеж на кристали на границата твърдо-течно състояние. При този метод прахът от силициев карбид се разтваря в силициево-въглероден разтвор при висока температура, след което температурата се понижава, така че силициевият карбид се утаява от разтвора и расте върху зародишните кристали. Основното предимство на метода LPE е възможността за получаване на висококачествени кристали при по-ниска температура на растеж, цената е сравнително ниска и е подходящ за мащабно производство.
Високотемпературно химическо отлагане от газова фаза (HT-CVD)
Чрез въвеждане на газ, съдържащ силиций и въглерод, в реакционната камера при висока температура, монокристалният слой силициев карбид се отлага директно върху повърхността на зародишния кристал чрез химическа реакция. Предимството на този метод е, че скоростта на потока и реакционните условия на газа могат да бъдат прецизно контролирани, така че да се получи кристал силициев карбид с висока чистота и малко дефекти. HT-CVD процесът може да произведе кристали силициев карбид с отлични свойства, което е особено ценно за приложения, където се изискват изключително висококачествени материали.
Процесът на растеж на силициевия карбид е крайъгълният камък на неговото приложение и развитие. Чрез непрекъснати технологични иновации и оптимизация, тези три метода на растеж играят съответната си роля, за да отговорят на нуждите на различните случаи, осигурявайки важната позиция на силициевия карбид. С задълбочаването на изследванията и технологичния прогрес, процесът на растеж на силициево-карбидните материали ще продължи да се оптимизира и производителността на електронните устройства ще се подобри допълнително.
(цензура)
Време на публикуване: 23 юни 2024 г.