Carbura de siliciu (SiC), ca material semiconductor cu bandă largă de bandă interzisă, joacă un rol din ce în ce mai important în aplicarea științei și tehnologiei moderne. Carbura de siliciu are o stabilitate termică excelentă, o toleranță ridicată la câmp electric, conductivitate intenționată și alte proprietăți fizice și optice excelente și este utilizată pe scară largă în dispozitive optoelectronice și dispozitive solare. Datorită cererii tot mai mari de dispozitive electronice mai eficiente și mai stabile, stăpânirea tehnologiei de creștere a carburii de siliciu a devenit un punct fierbinte.
Deci, cât de multe știi despre procesul de creștere a SiC?
Astăzi vom discuta trei tehnici principale pentru creșterea monocristalelor de carbură de siliciu: transportul fizic de vapori (PVT), epitaxia în fază lichidă (LPE) și depunerea chimică de vapori la temperatură înaltă (HT-CVD).
Metoda fizică de transfer de vapori (PVT)
Metoda de transfer fizic de vapori este unul dintre cele mai utilizate procese de creștere a carburii de siliciu. Creșterea carburii de siliciu monocristaline depinde în principal de sublimarea pulberii de siliciu și redepunerea pe cristalul de însămânțare în condiții de temperatură ridicată. Într-un creuzet de grafit închis, pulberea de carbură de siliciu este încălzită la temperatură ridicată, prin controlul gradientului de temperatură, aburul de carbură de siliciu se condensează pe suprafața cristalului de însămânțare și crește treptat un monocristal de dimensiuni mari.
Marea majoritate a SiC-ului monocristalin pe care îl furnizăm în prezent este fabricat în acest mod de creștere. Este, de asemenea, metoda principală în industrie.
Epitaxia în fază lichidă (LPE)
Cristalele de carbură de siliciu sunt preparate prin epitaxie în fază lichidă printr-un proces de creștere a cristalelor la interfața solid-lichid. În această metodă, pulberea de carbură de siliciu este dizolvată într-o soluție de siliciu-carbon la temperatură ridicată, iar apoi temperatura este scăzută astfel încât carbura de siliciu să precipite din soluție și să crească pe cristalele de însămânțare. Principalul avantaj al metodei LPE este capacitatea de a obține cristale de înaltă calitate la o temperatură de creștere mai scăzută, costul este relativ scăzut și este potrivită pentru producția la scară largă.
Depunere chimică de vapori la temperatură înaltă (HT-CVD)
Prin introducerea gazului care conține siliciu și carbon în camera de reacție la temperatură ridicată, stratul monocristalin de carbură de siliciu este depus direct pe suprafața cristalului de însămânțare prin reacție chimică. Avantajul acestei metode este că debitul și condițiile de reacție ale gazului pot fi controlate cu precizie, astfel încât să se obțină un cristal de carbură de siliciu cu puritate ridicată și puține defecte. Procesul HT-CVD poate produce cristale de carbură de siliciu cu proprietăți excelente, ceea ce este deosebit de valoros pentru aplicațiile în care sunt necesare materiale de calitate extrem de înaltă.
Procesul de creștere a carburii de siliciu este piatra de temelie a aplicării și dezvoltării sale. Prin inovație tehnologică continuă și optimizare, aceste trei metode de creștere își joacă rolurile respective pentru a satisface nevoile diferitelor situații, asigurând poziția importantă a carburii de siliciu. Odată cu aprofundarea cercetării și progresul tehnologic, procesul de creștere a materialelor din carbură de siliciu va continua să fie optimizat, iar performanța dispozitivelor electronice va fi îmbunătățită în continuare.
(cenzurare)
Data publicării: 23 iunie 2024