2-инчни SiC ингот пречника 50,8 мм x 10 мм, 4H-N монокристал

Технологија раста SiC кристала

Карактеристике SiC-а отежавају узгој монокристала. То је углавном због чињенице да не постоји течна фаза са стехиометријским односом Si:C = 1:1 на атмосферском притиску, и није могуће узгајати SiC зрелијим методама раста, као што су метода директног извлачења и метода падајућег тигла, које су главни ослонци полупроводничке индустрије. Теоретски, раствор са стехиометријским односом Si:C = 1:1 може се добити само када је притисак већи од 10E5atm и температура виша од 3200℃. Тренутно, главне методе укључују PVT методу, методу течне фазе и методу хемијског таложења из парне фазе на високој температури.

SiC плочице и кристали које испоручујемо углавном се узгајају физичким транспортом паре (PVT), а у наставку је кратак увод у PVT:

Метод физичког транспорта паре (PVT) настао је из технике сублимације у гасној фази коју је изумео Лели 1955. године, у којој се SiC прах ставља у графитну цев и загрева на високу температуру да би се SiC прах разложио и сублимирао, а затим се графитна цев хлади, а разложене компоненте SiC праха у гасној фази се таложе и кристалишу као SiC кристали у околини графитне цеви. Иако је овом методом тешко добити SiC монокристале велике величине и процес таложења унутар графитне цеви је тешко контролисати, она пружа идеје за будуће истраживаче.

Ј.М. Таиров и др. у Русији су на основу тога увели концепт кристалног семена, што је решило проблем неконтролисаног облика кристала и положаја нуклеације SiC кристала. Накнадни истраживачи су наставили да се усавршавају и на крају развили метод физичког преноса паре (PVT) који се данас индустријски користи.

Као најранија метода раста SiC кристала, PVT је тренутно најраспрострањенија метода раста SiC кристала. У поређењу са другим методама, ова метода има ниске захтеве за опрему за раст, једноставан процес раста, јаку контролу, темељан развој и истраживање, и већ је индустријализована.