Lingou de SiC de 2 inch, diametru 50,8 mm x 10 mm, monocristal 4H-N

Tehnologia de creștere a cristalelor de SiC

Caracteristicile SiC fac dificilă creșterea monocristalelor. Acest lucru se datorează în principal faptului că nu există o fază lichidă cu un raport stoichiometric Si:C = 1:1 la presiune atmosferică și nu este posibilă creșterea SiC prin metode de creștere mai mature, cum ar fi metoda de tragere directă și metoda creuzetului în cădere, care sunt pilonii industriei semiconductorilor. Teoretic, o soluție cu un raport stoichiometric Si:C = 1:1 poate fi obținută numai atunci când presiunea este mai mare de 10E5atm și temperatura este mai mare de 3200℃. În prezent, metodele principale includ metoda PVT, metoda în fază lichidă și metoda depunerii chimice în fază de vapori la temperatură înaltă.

Napolitanele și cristalele de SiC pe care le furnizăm sunt crescute în principal prin transport fizic de vapori (PVT), iar următoarea este o scurtă introducere în PVT:

Metoda de transport fizic al vaporilor (PVT) își are originea în tehnica de sublimare în fază gazoasă inventată de Lely în 1955, în care pulberea de SiC este plasată într-un tub de grafit și încălzită la o temperatură ridicată pentru a face pulberea de SiC să se descompună și să se sublimeze, apoi tubul de grafit este răcit, iar componentele în fază gazoasă descompuse ale pulberii de SiC sunt depuse și cristalizate sub formă de cristale de SiC în zona înconjurătoare a tubului de grafit. Deși această metodă este dificilă pentru a obține monocristale de SiC de dimensiuni mari, iar procesul de depunere în interiorul tubului de grafit este dificil de controlat, ea oferă idei pentru cercetătorii ulteriori.

YM Tairov și colab. din Rusia au introdus pe această bază conceptul de cristal de însămânțare, care a rezolvat problema formei cristaline și a poziției de nucleație incontrolabile a cristalelor de SiC. Cercetătorii ulteriori au continuat să îmbunătățească și, în cele din urmă, au dezvoltat metoda de transfer fizic de vapori (PVT) care este utilizată industrial astăzi.

Fiind cea mai veche metodă de creștere a cristalelor de SiC, PVT este în prezent cea mai răspândită metodă de creștere pentru cristalele de SiC. Comparativ cu alte metode, această metodă are cerințe reduse pentru echipamente de creștere, un proces de creștere simplu, o controlabilitate puternică, o dezvoltare și o cercetare temeinice și a fost deja industrializată.