6-palcový substrát HPSI SiC doštičky Karbid kremíka Polourážlivé SiC doštičky

Súčasné metódy rastu monokryštálov SiC zahŕňajú hlavne tieto tri: metóda v kvapalnej fáze, metóda chemickej depozície z pár pri vysokej teplote a metóda fyzikálneho transportu v plynnej fáze (PVT). Spomedzi nich je metóda PVT najviac preskúmanou a najvyspelejšou technológiou na rast monokryštálov SiC a jej technické ťažkosti sú:

(1) Monokryštál SiC pri vysokej teplote 2300 °C nad uzavretou grafitovou komorou na dokončenie procesu rekryštalizácie konverzie „tuhá látka – plyn – pevná látka“, cyklus rastu je dlhý, ťažko kontrolovateľný a náchylný na mikrotubuly, inklúzie a iné vady.

(2) monokryštál karbidu kremíka, vrátane viac ako 200 rôznych typov kryštálov, ale výroba všeobecne iba jedného typu kryštálov, ľahko vykonateľná transformácia kryštálového typu v procese rastu, čo vedie k defektom viacerých typov inklúzií, proces prípravy jedného špecifický typ kryštálu je ťažké kontrolovať stabilitu procesu, napríklad súčasný hlavný prúd typu 4H.

(3) Teplotné pole rastu monokryštálov karbidu kremíka existuje teplotný gradient, čo má za následok, že v procese rastu kryštálov dochádza k prirodzenému vnútornému napätiu a výsledným dislokáciám, poruchám a iným vyvolaným defektom.

(4) Proces rastu monokryštálov karbidu kremíka musí prísne kontrolovať zavádzanie vonkajších nečistôt, aby sa získal poloizolačný kryštál s veľmi vysokou čistotou alebo smerovo dopovaný vodivý kryštál. Pre poloizolačné substráty z karbidu kremíka používané v RF zariadeniach je potrebné dosiahnuť elektrické vlastnosti riadením veľmi nízkej koncentrácie nečistôt a špecifických typov bodových defektov v kryštáli.