Силициевият карбид (SiC), като вид полупроводников материал с широка забранена лента, играе все по-важна роля в приложението на съвременната наука и технологии. Силициевият карбид има отлична термична стабилност, висока устойчивост на електрическо поле, целенасочена проводимост и други отлични физически 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 технологията за растеж на силициев 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: физически транспорт на пари (PVT), епитаксия в течна фаза (LPE) и високотемпературно химическо отлагане на пари (HT-CVD).
Метод на физически пренос на пари (PVT)
Методът за физически пренос на пари е един от най-често използваните процеси за растеж на силициев карбид. Растежът на монокристален силициев карбид зависи главно от сублимация на sic прах и повторно отлагане върху зародишни кристали при условия на висока температура. В затворен графитен тигел прахът от силициев карбид се нагрява до висока температура, чрез контрол на температурния градиент, парата от силициев карбид кондензира върху повърхността на зародишния кристал и постепенно израства монокристал с голям размер.
По-голямата част от монокристалния SiC, който предлагаме в момента, се прави по този начин на растеж. Това е и основният начин в индустрията.
Епитаксия в течна фаза (LPE)
Кристалите от силициев карбид се получават чрез епитаксия в течна фаза чрез процес на растеж на кристали на границата твърдо-течно. При този метод прахът от силициев карбид се разтваря в разтвор на силициев въглерод при висока температура и след това температурата се понижава, така че силициевият карбид да се утаи от разтвора и да 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 широкомащабно производство.
Високотемпературно химическо отлагане на пари (HT-CVD)
Чрез въвеждане на газ, съдържащ силиций и въглерод в реакционната камера при висока температура, монокристалният слой от 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 от силициев карбид с висока чистота и малко дефекти. Процесът HT-CVD може да произведе кристали от 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 съответните си роли, за да отговорят на нуждите на различни поводи, осигурявайки важната позиция на силициевия карбид. Със задълбочаването на научните изследвания и технологичния прогрес, процесът на растеж на материалите от силициев карбид ще продължи да бъде оптимизиран и производителността на електронните устройства ще бъде допълнително подобрена.
(цензура)
Време на публикуване: 23 юни 2024 г