Ränikarbiidil (SiC) kui laia ribalaiusega pooljuhtmaterjalil on kaasaegse teaduse ja tehnoloogia rakendamisel üha olulisem roll. Ränikarbiidil on suurepärane termiline stabiilsus, kõrge elektrivälja taluvus, tahtlik juhtivus ja muud suurepärased füüsikalised ja optilised omadused ning seda kasutatakse laialdaselt optoelektroonilistes seadmetes ja päikeseseadmetes. Seoses kasvava nõudlusega tõhusamate ja stabiilsemate elektroonikaseadmete järele on ränikarbiidi kasvutehnoloogia valdamine muutunud kuumaks kohaks.
Niisiis, kui palju te teate SiC kasvuprotsessist?
Täna käsitleme ränikarbiidi monokristallide kasvatamise kolme peamist tehnikat: füüsikaline aurutransport (PVT), vedelfaasi epitaksia (LPE) ja kõrgtemperatuuriline keemiline aurustamine-sadestamine (HT-CVD).
Füüsikaline auruülekande meetod (PVT)
Füüsikaline auruülekande meetod on üks kõige sagedamini kasutatavaid ränikarbiidi kasvuprotsesse. Üksikkristallilise ränikarbiidi kasv sõltub peamiselt sic-pulbri sublimatsioonist ja idukristallide ümbersadestumisest kõrge temperatuuri tingimustes. Suletud grafiittiiglis kuumutatakse ränikarbiidi pulbrit temperatuurigradiendi juhtimisel kõrgele temperatuurile, ränikarbiidi aur kondenseerub seemnekristalli pinnale ja kasvab järk-järgult suureks monokristalliks.
Valdav enamus meie praegu pakutavast monokristallsest ränikarbiidist on valmistatud sellisel kasvuviisil. See on ka tööstuse tavapärane viis.
Vedelfaasi epitaksia (LPE)
Ränikarbiidi kristallid valmistatakse vedelfaasi epitakseerimise teel kristallide kasvuprotsessi kaudu tahke-vedeliku liidesel. Selle meetodi puhul lahustatakse ränikarbiidi pulber kõrgel temperatuuril räni-süsiniku lahuses ja seejärel alandatakse temperatuuri nii, et ränikarbiid sadestub lahusest ja kasvab idukristallidel. LPE meetodi peamiseks eeliseks on võimalus saada kvaliteetseid kristalle madalamal kasvutemperatuuril, maksumus on suhteliselt madal ja see sobib suuremahuliseks tootmiseks.
Kõrge temperatuuriga keemiline aurustamine-sadestamine (HT-CVD)
Räni ja süsinikku sisaldava gaasi sisestamisel reaktsioonikambrisse kõrgel temperatuuril sadestatakse ränikarbiidi monokristallkiht keemilise reaktsiooni kaudu otse idukristalli pinnale. Selle meetodi eeliseks on see, et gaasi voolukiirust ja reaktsioonitingimusi saab täpselt reguleerida, et saada kõrge puhtusastmega ja väheste defektidega ränikarbiidi kristalle. HT-CVD protsessiga saab toota suurepäraste omadustega ränikarbiidi kristalle, mis on eriti väärtuslik rakendustes, kus on vaja ülikvaliteetseid materjale.
Ränikarbiidi kasvuprotsess on selle rakendamise ja arendamise nurgakivi. Tänu pidevale tehnoloogilisele uuendusele ja optimeerimisele täidavad need kolm kasvumeetodit oma rolli erinevatel puhkudel, tagades ränikarbiidi olulise positsiooni. Teadusuuringute ja tehnoloogilise progressi süvenemisega jätkatakse ränikarbiidmaterjalide kasvuprotsessi optimeerimist ja elektrooniliste seadmete jõudlust.
(tsenseerimine)
Postitusaeg: 23. juuni 2024