Карбід крэмнію (SiC), як паўправадніковы матэрыял з шырокай забароненай зонай, адыгрывае ўсё больш важную ролю ў прымяненні сучаснай навукі і тэхналогій. Карбід крэмнію валодае выдатнай тэрмічнай стабільнасцю, высокай талерантнасцю да электрычнага поля, наўмыснай праводнасцю і іншымі выдатнымі фізічнымі і аптычнымі ўласцівасцямі і шырока выкарыстоўваецца ў оптаэлектронных прыладах і сонечных прыладах. З-за ўзрастаючага попыту на больш эфектыўныя і стабільныя электронныя прылады, асваенне тэхналогіі росту карбіду крэмнію стала актуальнай тэмай.
Дык колькі вы ведаеце пра працэс росту SiC?
Сёння мы абмяркуем тры асноўныя метады вырошчвання монакрышталяў карбіду крэмнію: фізічны транспарт з паравой фазы (PVT), вадкафазная эпітаксія (LPE) і высокатэмпературнае хімічнае асаджэнне з паравой фазы (HT-CVD).
Метад фізічнага пераносу пара (PVT)
Метад фізічнага пераносу з паравой фазы з'яўляецца адным з найбольш распаўсюджаных працэсаў вырошчвання карбіду крэмнію. Рост монакрышталічнага карбіду крэмнію ў асноўным залежыць ад сублімацыі парашка карбіду крэмнію і яго пераадкладання на затраўку пры высокай тэмпературы. У закрытым графітавым тыглі парашок карбіду крэмнію награваецца да высокай тэмпературы, пад кантролем градыенту тэмпературы пара карбіду крэмнію кандэнсуецца на паверхні затраўкі і паступова ўтварае монакрышталь вялікага памеру.
Пераважная большасць монакрышталічнага карбіду крэмнію, які мы пастаўляем у цяперашні час, вырабляецца менавіта такім спосабам вырошчвання. Гэта таксама асноўны спосаб у галіне.
Вадкафазная эпітаксія (ВФЭ)
Крышталі карбіду крэмнію атрымліваюць метадам вадкафазнай эпітаксіі з дапамогай працэсу росту крышталяў на мяжы цвёрдага цела і вадкасці. Пры гэтым метадзе парашок карбіду крэмнію раствараецца ў растворы крэмній-вуглярод пры высокай тэмпературы, а затым тэмпературу паніжаюць, каб карбід крэмнію вылучаўся з раствора і расці на затраўных крышталях. Асноўнай перавагай метаду вадкасць-фазнай эпітаксіі з'яўляецца магчымасць атрымання высакаякасных крышталяў пры больш нізкай тэмпературы росту, адносна нізкі кошт і прыдатнасць для буйной вытворчасці.
Высокатэмпературнае 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 наносіцца непасрэдна на паверхню затраўкі шляхам 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 дазваляе атрымліваць крышталі карбіду крэмнію з выдатнымі ўласцівасцямі, што асабліва каштоўна для прымянення, дзе патрабуюцца матэрыялы надзвычай высокай якасці.
Працэс росту карбіду крэмнію з'яўляецца краевугольным каменем яго прымянення і развіцця. Дзякуючы пастаянным тэхналагічным інавацыям і аптымізацыі, гэтыя тры метады росту выконваюць сваю адпаведную ролю ў задавальненні патрэб розных выпадкаў, забяспечваючы важнае месца карбіду крэмнію. З паглыбленнем даследаванняў і тэхналагічнага прагрэсу працэс росту матэрыялаў на аснове карбіду крэмнію будзе працягваць аптымізаваць, а прадукцыйнасць электронных прылад будзе яшчэ больш паляпшацца.
(цэнзура)
Час публікацыі: 23 чэрвеня 2024 г.