6 colių HPSI SiC substrato plokštelės Silicio karbido pusiau izoliuojančios SiC plokštelės
PVT silicio karbido kristalo SiC augimo technologija
Dabartiniai SiC monokristalų augimo metodai daugiausia apima šiuos tris: skystosios fazės metodą, aukštos temperatūros cheminio nusodinimo garais metodą ir fizinio garų fazės transportavimo (PVT) metodą. Tarp jų PVT metodas yra labiausiai ištirta ir brandesnė SiC monokristalų augimo technologija, o jo techniniai sunkumai yra šie:
(1) SiC monokristalas aukštoje 2300 ° C temperatūroje virš uždaros grafito kameros, kad būtų užbaigtas perkristalizavimo procesas „kietas dujas – kietas“, augimo ciklas yra ilgas, sunkiai kontroliuojamas ir linkęs į mikrovamzdelius, inkliuzus ir kiti defektai.
(2) Silicio karbido monokristalas, įskaitant daugiau nei 200 skirtingų kristalų tipų, tačiau paprastai gaminami tik vieno tipo kristalai, lengvai atliekama kristalo tipo transformacija augimo procese, dėl kurios atsiranda kelių tipų inkliuzų defektai, vieno kristalo paruošimo procesas. konkrečių kristalų tipo sunku kontroliuoti proceso stabilumą, pavyzdžiui, dabartinė pagrindinė 4H tipo srovė.
(3) Silicio karbido monokristalų augimo terminis laukas yra temperatūros gradientas, todėl kristalų augimo procese atsiranda vidinis įtempis ir dėl to atsiranda išnirimų, gedimų ir kitų defektų.
(4) Silicio karbido monokristalų auginimo procese reikia griežtai kontroliuoti išorinių priemaišų patekimą, kad būtų gautas labai didelio grynumo pusiau izoliacinis kristalas arba kryptingai legiruotas laidus kristalas. RD įrenginiuose naudojamų pusiau izoliuojančių silicio karbido substratų elektrines savybes reikia pasiekti kontroliuojant labai mažą priemaišų koncentraciją ir specifinius kristalo taškų defektų tipus.