6-tolline HPSI SiC substraadi vahvel ränikarbiidist poolsolvavad SiC vahvlid
PVT ränikarbiidi kristallilise SiC kasvutehnoloogia
Praegused SiC monokristallide kasvumeetodid hõlmavad peamiselt järgmisi kolme: vedelfaasimeetod, kõrgtemperatuuriline keemilise aurustamise meetod ja füüsikaline aurustamise faasi transpordi (PVT) meetod. Nende hulgas on PVT-meetod enim uuritud ja küpsem tehnoloogia SiC monokristallide kasvatamiseks ning selle tehnilised raskused on järgmised:
(1) SiC monokristall kuumutatakse suletud grafiidikambris kõrgel temperatuuril 2300 °C, et viia lõpule "tahke-gaas-tahke" muundamise rekristalliseerumisprotsess, kasvutsükkel on pikk, seda on raske kontrollida ning see on altid mikrotuubulitele, kaasamistele ja muudele defektidele.
(2) Ränikarbiidi monokristall, mis hõlmab üle 200 erineva kristallitüübi, kuid üldiselt toodetakse ainult ühte kristallitüüpi. Kasvuprotsessis on lihtne toota kristallitüübi muundumist, mille tulemuseks on mitut tüüpi inklusioonidefektid. Ühe konkreetse kristallitüübi valmistamisprotsessi on protsessi stabiilsuse kontrollimine keeruline, näiteks praegune peavool on 4H-tüüp.
(3) Ränikarbiidi monokristalli kasvu termiline väli. Seal on temperatuurigradient, mille tulemuseks on kristalli kasvuprotsessis loomulik sisemine pinge ja sellest tulenevad dislokatsioonid, vead ja muud defektid.
(4) Ränikarbiidi monokristalli kasvuprotsessis tuleb rangelt kontrollida väliste lisandite sissetoomist, et saada väga kõrge puhtusastmega poolisoleeriv kristall või suunatud legeerimisega juhtiv kristall. RF-seadmetes kasutatavate poolisoleerivate ränikarbiidi aluspindade puhul tuleb elektrilised omadused saavutada väga madala lisandite kontsentratsiooni ja kristallis esinevate teatud tüüpi punktdefektide kontrollimise teel.
Detailne diagramm
