Silicijev karbid (SiC), kao vrsta širokopojasnog poluvodičkog materijala, igra sve važniju ulogu u primjeni moderne znanosti i tehnologije. Silicijev karbid ima izvrsnu toplinsku stabilnost, visoku toleranciju električnog polja, namjernu vodljivost i druga izvrsna fizikalna i optička svojstva, a naširoko se koristi u optoelektroničkim uređajima i solarnim uređajima. Zbog sve veće potražnje za učinkovitijim i stabilnijim elektroničkim uređajima, ovladavanje tehnologijom rasta silicijevog karbida postalo je vruća točka.
Dakle, koliko znate o procesu rasta SiC-a?
Danas ćemo raspravljati o tri glavne tehnike za rast monokristala silicijevog karbida: fizički prijenos pare (PVT), epitaksija tekuće faze (LPE) i visokotemperaturno kemijsko taloženje parom (HT-CVD).
Metoda fizičkog prijenosa pare (PVT)
Metoda fizičkog prijenosa pare jedan je od najčešće korištenih procesa rasta silicijevog karbida. Rast monokristalnog silicijevog karbida uglavnom ovisi o sublimaciji sic praha i ponovnom taloženju na kristalu klice u uvjetima visoke temperature. U zatvorenom grafitnom lončiću, prah silicijevog karbida zagrijava se na visoku temperaturu, kroz kontrolu temperaturnog gradijenta, para silicijevog karbida se kondenzira na površini kristala klice i postupno raste monokristal velike veličine.
Velika većina monokristalnog SiC-a koji trenutno nudimo napravljena je na ovaj način rasta. To je također glavni način u industriji.
Epitaksija tekuće faze (LPE)
Kristali silicijevog karbida pripremaju se epitaksijom u tekućoj fazi kroz proces rasta kristala na granici čvrsto-tekuće. U ovoj metodi, prah silicij-karbida se otapa u otopini silicij-ugljik na visokoj temperaturi, a zatim se temperatura snižava tako da se silicij-karbid istaloži iz otopine i raste na kristalima klice. Glavna prednost LPE metode je mogućnost dobivanja visokokvalitetnih kristala na nižoj temperaturi rasta, cijena je relativno niska i pogodna je za proizvodnju velikih razmjera.
Kemijsko taloženje na visokoj temperaturi (HT-CVD)
Uvođenjem plina koji sadrži silicij i ugljik u reakcijsku komoru na visokoj temperaturi, monokristalni sloj silicijevog karbida taloži se izravno na površinu kristalnog klica kroz kemijsku reakciju. Prednost ove metode je u tome što se brzina protoka i reakcijski uvjeti plina mogu precizno kontrolirati, kako bi se dobio kristal silicijevog karbida visoke čistoće i malo nedostataka. HT-CVD proces može proizvesti kristale silicij-karbida s izvrsnim svojstvima, što je posebno vrijedno za primjene gdje su potrebni izuzetno kvalitetni materijali.
Proces rasta silicijevog karbida kamen je temeljac njegove primjene i razvoja. Kroz stalne tehnološke inovacije i optimizaciju, ove tri metode rasta igraju svoje uloge kako bi zadovoljile potrebe različitih prilika, osiguravajući važnu poziciju silicijevog karbida. S produbljivanjem istraživanja i tehnološkog napretka, proces rasta materijala od silicijevog karbida nastavit će se optimizirati, a performanse elektroničkih uređaja dodatno će se poboljšati.
(cenzura)
Vrijeme objave: 23. lipnja 2024