Силицијум карбид (SiC), као врста полупроводничког материјала са широким енергетским процепом, игра све важнију улогу у примени модерне науке и технологије. Силицијум карбид има одличну термичку стабилност, високу толеранцију на електрично поље, намерну проводљивост и друга одлична физичка и оптичка својства, и широко се користи у оптоелектронским уређајима и соларним уређајима. Због све веће потражње за ефикаснијим и стабилнијим електронским уређајима, савладавање технологије раста силицијум карбида постало је актуелно.
Колико знате о процесу раста SiC-а?
Данас ћемо размотрити три главне технике за раст монокристала силицијум карбида: физички транспорт паре (PVT), епитаксија течне фазе (LPE) и хемијско таложење паре на високој температури (HT-CVD).
Метод физичког преноса паре (PVT)
Метод физичког преноса паре један је од најчешће коришћених процеса раста силицијум карбида. Раст монокристала силицијум карбида углавном зависи од сублимације праха силицијум карбида и његовог поновног таложења на кристалну семену под условима високе температуре. У затвореном графитном лончићу, прах силицијум карбида се загрева на високу температуру, контролом температурног градијента, пара силицијум карбида кондензује на површини кристалне семене и постепено расте монокристал велике величине.
Велика већина монокристалног SiC-а који тренутно испоручујемо производи се овим начином раста. То је такође и главни начин у индустрији.
Епитаксија течне фазе (LPE)
Кристали силицијум карбида се припремају епитаксијом течне фазе кроз процес раста кристала на граници чврсто-течно стање. У овој методи, прах силицијум карбида се раствара у раствору силицијум-угљеник на високој температури, а затим се температура снижава тако да се силицијум карбид исталаже из раствора и расте на кристалима семена. Главна предност LPE методе је могућност добијања висококвалитетних кристала на нижој температури раста, трошкови су релативно ниски и погодна је за производњу великих размера.
Хемијско таложење из парне фазе на високој температури (HT-CVD)
Увођењем гаса који садржи силицијум и угљеник у реакциону комору на високој температури, слој монокристала силицијум карбида се таложи директно на површину кристалног семена путем хемијске реакције. Предност ове методе је у томе што се брзина протока и услови реакције гаса могу прецизно контролисати, како би се добио кристал силицијум карбида високе чистоће и са мало дефеката. HT-CVD процес може произвести кристале силицијум карбида са одличним својствима, што је посебно вредно за примене где су потребни материјали изузетно високог квалитета.
Процес раста силицијум карбида је камен темељац његове примене и развоја. Кроз континуиране технолошке иновације и оптимизацију, ове три методе раста играју своје одговарајуће улоге како би задовољиле потребе различитих прилика, осигуравајући важну позицију силицијум карбида. Са продубљивањем истраживања и технолошког напретка, процес раста силицијум карбидних материјала ће се наставити оптимизовати, а перформансе електронских уређаја ће се додатно побољшати.
(цензура)
Време објаве: 23. јун 2024.