Карбід крэмнію (SiC), як паўправадніковы матэрыял з шырокай забароненай зонай, адыгрывае ўсё большую ролю ў прымяненні сучаснай навукі і тэхнікі. Карбід крэмнію валодае выдатнай тэрмічнай стабільнасцю, высокай устойлівасцю да электрычнага поля, наўмыснай праводнасцю і іншымі выдатнымі фізічнымі і аптычнымі ўласцівасцямі і шырока выкарыстоўваецца ў оптаэлектронных прыладах і сонечных прыладах. У сувязі з ростам попыту на больш эфектыўныя і стабільныя электронныя прылады асваенне тэхналогіі вырошчвання карбіду крэмнію стала гарачай кропкай.
Дык ці шмат вы ведаеце аб працэсе росту SiC?
Сёння мы абмяркуем тры асноўныя метады вырошчвання монакрышталяў карбіду крэмнію: фізічны транспарт пароў (PVT), вадкасная эпітаксія (LPE) і высокатэмпературнае хімічнае асаджэнне з пароў (HT-CVD).
Метад фізічнага пераносу пары (PVT)
Метад фізічнага пераносу пары з'яўляецца адным з найбольш часта выкарыстоўваюцца працэсаў росту карбіду крэмнію. Рост монакрышталічнага карбіду крэмнію ў асноўным залежыць ад сублімацыі парашка sic і паўторнага адкладу на затравкавы крышталь ва ўмовах высокай тэмпературы. У закрытым графітавым тыглі парашок карбіду крэмнію награваецца да высокай тэмпературы, праз кантроль градыенту тэмпературы пара карбіду крэмнію кандэнсуецца на паверхні затравальнага крышталя і паступова вырастае монакрышталь вялікага памеру.
Пераважная большасць монакрышталічнага SiC, які мы зараз прапануем, вырабляецца такім спосабам росту. Гэта таксама асноўны шлях у індустрыі.
Вадкафазная эпітаксія (ЖФЭ)
Крышталі карбіду крэмнія атрымліваюцца метадам вадкаснай эпітаксіі праз працэс росту крышталяў на мяжы цвёрдага рэчыва і вадкасці. У гэтым метадзе парашок карбіду крэмнію раствараюць у растворы вугляроду крэмнію пры высокай тэмпературы, а затым тэмпературу паніжаюць, каб карбід крэмнію выпадаў з раствора і вырастаў на затравочных крышталях. Асноўная перавага метаду LPE - магчымасць атрымання высакаякасных крышталяў пры больш нізкай тэмпературы росту, адносна нізкі кошт і прыдатнасць для буйнасерыйнай вытворчасці.
Высокотэмпературнае хімічнае асаджэнне з паравой фазы (HT-CVD)
Пры ўвядзенні газу, які змяшчае крэмній і вуглярод, у рэакцыйную камеру пры высокай тэмпературы монакрышталічны пласт карбіду крэмнію асядае непасрэдна на паверхні затравочнага крышталя ў выніку хімічнай рэакцыі. Перавага гэтага метаду заключаецца ў тым, што хуткасць патоку і ўмовы рэакцыі газу можна дакладна кантраляваць, каб атрымаць крышталь карбіду крэмнію з высокай чысцінёй і невялікай колькасцю дэфектаў. Працэс HT-CVD можа вырабляць крышталі карбіду крэмнію з выдатнымі ўласцівасцямі, што асабліва важна для прымянення, дзе патрабуюцца вельмі якасныя матэрыялы.
Працэс росту карбіду крэмнію з'яўляецца краевугольным каменем яго прымянення і развіцця. Дзякуючы бесперапынным тэхналагічным інавацыям і аптымізацыі, гэтыя тры метады росту адыгрываюць адпаведныя ролі для задавальнення патрэб розных выпадкаў, забяспечваючы важную пазіцыю карбіду крэмнію. З паглыбленнем даследаванняў і тэхнічнага прагрэсу працэс росту матэрыялаў з карбіду крэмнію будзе па-ранейшаму аптымізаваны, а прадукцыйнасць электронных прылад будзе яшчэ больш паляпшацца.
(цэнзура)
Час публікацыі: 23 чэрвеня 2024 г