2-tolline SiC valuplokk Dia50.8mmx10mmt 4H-N monokristall

SiC kristallide kasvutehnoloogia

SiC omadused raskendavad monokristallide kasvatamist. See on peamiselt tingitud asjaolust, et atmosfäärirõhul puudub vedel faas stöhhiomeetrilise suhtega Si:C = 1:1 ning SiC kasvatamine küpsemate kasvumeetoditega, näiteks otsese tõmbamise meetodi ja langeva tiigli meetodiga, mis on pooljuhtide tööstuse alustalad, ei ole võimalik. Teoreetiliselt saab stöhhiomeetrilise suhtega Si:C = 1:1 lahust saada ainult siis, kui rõhk on suurem kui 10E5 atm ja temperatuur üle 3200 ℃. Praegu on peamised meetodid PVT-meetod, vedelfaasimeetod ja kõrgtemperatuuriline aurfaasi keemilise sadestamise meetod.

Meie pakutavad SiC-vahvlid ja -kristallid kasvatatakse peamiselt füüsikalise aurutranspordi (PVT) abil ning järgnev on lühike sissejuhatus PVT-sse:

Füüsikalise aurutranspordi (PVT) meetod sai alguse Lely poolt 1955. aastal leiutatud gaasifaasi sublimatsiooni tehnikast, mille puhul SiC pulber asetatakse grafiittorusse ja kuumutatakse kõrge temperatuurini, et SiC pulber laguneks ja sublimeeruks, seejärel grafiittoru jahutatakse ja SiC pulbri lagunenud gaasifaasi komponendid sadestuvad ja kristalliseeruvad SiC kristallidena grafiittoru ümbritsevas alas. Kuigi selle meetodi abil on keeruline saada suuri SiC monokristalle ja grafiittoru sees toimuvat sadestumisprotsessi on raske kontrollida, pakub see ideid järgnevatele teadlastele.

YM Tairov jt. tutvustasid Venemaal selle põhjal seemnekristalli kontseptsiooni, mis lahendas SiC kristallide kontrollimatu kristallikuju ja tuumastumispositsiooni probleemi. Järgnevad teadlased jätkasid täiustamist ja töötasid lõpuks välja füüsikalise auruülekande (PVT) meetodi, mida tänapäeval tööstuslikult kasutatakse.

PVT, mis on SiC-kristallide varaseim kasvumeetod, on praegu SiC-kristallide kõige levinum kasvumeetod. Võrreldes teiste meetoditega on sellel meetodil madalad nõuded kasvuseadmetele, lihtne kasvuprotsess, hea juhitavus, põhjalik arendus ja uurimistöö ning see on juba industrialiseeritud.