2-inčni SiC ingot promjera 50,8 mm x 10 mm, 4H-N monokristal

Tehnologija rasta SiC kristala

Karakteristike SiC-a otežavaju uzgoj monokristala. To je uglavnom zbog činjenice da ne postoji tekuća faza sa stehiometrijskim omjerom Si:C = 1:1 pri atmosferskom tlaku, a nije moguće uzgajati SiC zrelijim metodama rasta, kao što su metoda izravnog izvlačenja i metoda padajućeg lončića, koje su glavne metode poluvodičke industrije. Teoretski, otopina sa stehiometrijskim omjerom Si:C = 1:1 može se dobiti samo kada je tlak veći od 10E5atm i temperatura viša od 3200℃. Trenutno, glavne metode uključuju PVT metodu, metodu tekuće faze i metodu kemijskog taloženja u parnoj fazi na visokim temperaturama.

SiC pločice i kristali koje nudimo uglavnom se uzgajaju fizičkim transportom pare (PVT), a u nastavku slijedi kratki uvod u PVT:

Metoda fizičkog transporta pare (PVT) nastala je iz tehnike sublimacije u plinskoj fazi koju je izumio Lely 1955. godine, u kojoj se SiC prah stavlja u grafitnu cijev i zagrijava na visoku temperaturu kako bi se SiC prah razgradio i sublimirao, a zatim se grafitna cijev hladi, a razgrađene komponente SiC praha u plinskoj fazi talože se i kristaliziraju kao SiC kristali u okolnom području grafitne cijevi. Iako je ovom metodom teško dobiti velike SiC monokristale i proces taloženja unutar grafitne cijevi je teško kontrolirati, ona pruža ideje za buduće istraživače.

YM Tairov i suradnici u Rusiji uveli su koncept kristalne sjemenke na toj osnovi, što je riješilo problem nekontroliranog oblika kristala i položaja nukleacije SiC kristala. Naknadni istraživači nastavili su se usavršavati i na kraju razvili metodu fizičkog prijenosa pare (PVT) koja se danas industrijski koristi.

Kao najranija metoda rasta SiC kristala, PVT je trenutno najraširenija metoda rasta SiC kristala. U usporedbi s drugim metodama, ova metoda ima niske zahtjeve za opremu za rast, jednostavan proces rasta, snažnu upravljivost, temeljit razvoj i istraživanje te je već industrijalizirana.