Karbid kremíka (SiC), ako druh polovodičového materiálu so širokým pásmovým rozdielom, hrá čoraz dôležitejšiu úlohu v aplikácii modernej vedy a techniky. Karbid kremíka má vynikajúcu tepelnú stabilitu, vysokú toleranciu elektrického poľa, zámernú vodivosť a ďalšie vynikajúce fyzikálne a optické vlastnosti a je široko používaný v optoelektronických zariadeniach a solárnych zariadeniach. Vzhľadom na rastúci dopyt po efektívnejších a stabilnejších elektronických zariadeniach sa zvládnutie technológie rastu karbidu kremíka stalo horúcim miestom.
Takže koľko viete o procese rastu SiC?
Dnes budeme diskutovať o troch hlavných technikách rastu monokryštálov karbidu kremíka: fyzikálny transport pár (PVT), epitaxia v kvapalnej fáze (LPE) a chemická depozícia pri vysokej teplote (HT-CVD).
Fyzikálna metóda prenosu pár (PVT)
Fyzikálna metóda prenosu pár je jedným z najbežnejšie používaných procesov rastu karbidu kremíka. Rast monokryštálového karbidu kremíka závisí hlavne od sublimácie prášku sic a redepozície na zárodočnom kryštáli za podmienok vysokej teploty. V uzavretom grafitovom tégliku sa prášok karbidu kremíka zahreje na vysokú teplotu, pomocou regulácie teplotného gradientu para karbidu kremíka kondenzuje na povrchu zárodočného kryštálu a postupne vyrastie veľký monokryštál.
Prevažná väčšina monokryštalického SiC, ktorý v súčasnosti poskytujeme, je vyrobená týmto spôsobom rastu. Je to tiež hlavný prúd v tomto odvetví.
Epitaxia v kvapalnej fáze (LPE)
Kryštály karbidu kremíka sa pripravujú epitaxiou v kvapalnej fáze prostredníctvom procesu rastu kryštálov na rozhraní tuhá látka-kvapalina. Pri tejto metóde sa prášok karbidu kremíka rozpustí v roztoku kremíka a uhlíka pri vysokej teplote a potom sa teplota zníži tak, aby sa karbid kremíka vyzrážal z roztoku a rástol na zárodočných kryštáloch. Hlavnou výhodou metódy LPE je schopnosť získať vysoko kvalitné kryštály pri nižšej teplote rastu, relatívne nízka cena a je vhodná pre veľkosériovú výrobu.
Chemická depozícia pri vysokej teplote (HT-CVD)
Zavedením plynu obsahujúceho kremík a uhlík do reakčnej komory pri vysokej teplote sa vrstva monokryštálu karbidu kremíka uloží priamo na povrch zárodočného kryštálu prostredníctvom chemickej reakcie. Výhodou tejto metódy je, že rýchlosť prietoku a reakčné podmienky plynu môžu byť presne kontrolované tak, aby sa získal kryštál karbidu kremíka s vysokou čistotou a malým počtom defektov. Proces HT-CVD môže produkovať kryštály karbidu kremíka s vynikajúcimi vlastnosťami, čo je obzvlášť cenné pre aplikácie, kde sa vyžadujú extrémne kvalitné materiály.
Proces rastu karbidu kremíka je základným kameňom jeho aplikácie a vývoja. Prostredníctvom neustálej technologickej inovácie a optimalizácie zohrávajú tieto tri metódy rastu svoje príslušné úlohy, aby uspokojili potreby rôznych príležitostí a zaistili dôležité postavenie karbidu kremíka. S prehlbovaním výskumu a technologického pokroku sa bude proces rastu materiálov z karbidu kremíka naďalej optimalizovať a výkon elektronických zariadení sa bude ďalej zlepšovať.
(cenzúra)
Čas odoslania: 23. júna 2024