Silicijum karbid (SiC), kao vrsta poluprovodničkog materijala sa širokim pojasom, igra sve važniju ulogu u primeni savremene nauke i tehnologije. Silicijum karbid ima odličnu termičku stabilnost, visoku toleranciju električnog polja, namjernu provodljivost i druga izvrsna fizička i optička svojstva, te se široko koristi u optoelektronskim uređajima i solarnim uređajima. Zbog sve veće potražnje za efikasnijim i stabilnijim elektronskim uređajima, ovladavanje tehnologijom rasta silicijum karbida postalo je vruća tačka.
Dakle, koliko znate o procesu rasta SiC?
Danas ćemo raspravljati o tri glavne tehnike za rast monokristala silicijum karbida: fizički transport pare (PVT), epitaksija tečne faze (LPE) i visokotemperaturno hemijsko taloženje pare (HT-CVD).
Metoda fizičke pare (PVT)
Metoda fizičkog prijenosa pare jedan je od najčešće korištenih procesa rasta silicijum karbida. Rast monokristalnog silicijum karbida uglavnom zavisi od sublimacije sic praha i ponovnog taloženja na začetnom kristalu u uslovima visoke temperature. U zatvorenom grafitnom lončiću, prah silicijum karbida se zagreva na visoku temperaturu, kroz kontrolu temperaturnog gradijenta, para silicijum karbida se kondenzuje na površini kristala i postepeno raste monokristal velike veličine.
Velika većina monokristalnog SiC-a koji trenutno nudimo je napravljena na ovaj način rasta. To je također mainstream način u industriji.
Tečnofazna epitaksija (LPE)
Kristali silicijum karbida pripremaju se epitaksijom tečne faze kroz proces rasta kristala na granici čvrsta-tečnost. U ovoj metodi, prah silicijum karbida se otapa u rastvoru silicijum-ugljik na visokoj temperaturi, a zatim se temperatura snižava tako da se silicijum karbid istaloži iz rastvora i naraste na kristalima sjemena. Glavna prednost LPE metode je mogućnost dobivanja visokokvalitetnih kristala na nižoj temperaturi rasta, relativno niska cijena i pogodna je za proizvodnju velikih razmjera.
Visokotemperaturno hemijsko taloženje pare (HT-CVD)
Uvođenjem gasa koji sadrži silicijum i ugljenik u reakcionu komoru na visokoj temperaturi, monokristalni sloj silicijum karbida se hemijskom reakcijom taloži direktno na površinu začetnog kristala. Prednost ove metode je što se brzina protoka i reakcioni uslovi gasa mogu precizno kontrolisati, tako da se dobije kristal silicijum karbida visoke čistoće i malo defekata. HT-CVD proces može proizvesti kristale silicijum karbida sa odličnim svojstvima, što je posebno vrijedno za primjene gdje su potrebni materijali izuzetno visokog kvaliteta.
Proces rasta silicijum karbida je kamen temeljac njegove primene i razvoja. Kroz stalnu tehnološku inovaciju i optimizaciju, ove tri metode rasta igraju svoju odgovarajuću ulogu da zadovolje potrebe različitih prilika, osiguravajući važnu poziciju silicijum karbida. Uz produbljivanje istraživanja i tehnološkog napretka, proces rasta materijala od silicijum karbida nastavit će se optimizirati, a performanse elektroničkih uređaja će se dodatno poboljšati.
(cenzura)
Vrijeme objave: Jun-23-2024