6-inčna HPSI SiC podloga od silicijum karbida, polu-uvredljive SiC pločice

Trenutne metode rasta monokristala SiC uglavnom uključuju sljedeće tri: metodu tečne faze, metodu hemijskog taloženja iz parne faze na visokim temperaturama i metodu fizičkog transporta iz parne faze (PVT). Među njima, PVT metoda je najistraženija i najzrelija tehnologija za rast monokristala SiC, a njene tehničke poteškoće su:

(1) Monokristal SiC se zagrijava na visokoj temperaturi od 2300 °C iznad zatvorene grafitne komore kako bi se završio proces rekristalizacije konverzije "čvrsto - plinovito - čvrsto", ciklus rasta je dug, teško ga je kontrolirati i sklon je mikrotubulama, inkluzijama i drugim defektima.

(2) Monokristal silicijum karbida, uključujući više od 200 različitih kristalnih tipova, ali se generalno proizvodi samo jedan kristalni tip, lako se transformiše tokom procesa rasta, što rezultira višestrukim inkluzijama i defektima. Proces pripreme jednog specifičnog kristalnog tipa je teško kontrolisati, na primjer, trenutni glavni tok je 4H-tip.

(3) U termičkom polju rasta monokristala silicijum karbida postoji temperaturni gradijent, što rezultira pojavom prirodnog unutrašnjeg napona u procesu rasta kristala i rezultirajućim dislokacijama, rasjedima i drugim defektima.

(4) Proces rasta monokristala silicijum karbida zahtijeva strogu kontrolu unošenja vanjskih nečistoća, kako bi se dobio poluizolacijski kristal vrlo visoke čistoće ili usmjereno dopirani provodljivi kristal. Za poluizolacijske podloge silicijum karbida koje se koriste u RF uređajima, električna svojstva moraju se postići kontrolom vrlo niske koncentracije nečistoća i specifičnih vrsta tačkastih defekata u kristalu.