6 hüvelykes HPSI SiC szubsztrát ostya Szilícium-karbid félig szigetelő SiC lapkák

A SiC egykristályok jelenlegi növesztési módszerei főként a következő három módszert tartalmazzák: folyadékfázisú módszer, magas hőmérsékletű kémiai gőzfázisú leválasztási módszer és fizikai gőzfázisú transzport (PVT) módszer. Közülük a PVT módszer a leginkább kutatott és kiforrott technológia a SiC egykristály növesztésére, és technikai nehézségei a következők:

(1) Szilícium-karbamid egykristály magas, 2300 °C-os hőmérsékleten a zárt grafitkamra felett, hogy befejezze a "szilárd - gáz - szilárd" konverziós átkristályosítási folyamatot, a növekedési ciklus hosszú, nehezen szabályozható, és hajlamos mikrotubulusokra, zárványokra és egyéb hibák.

(2) Szilícium-karbid egykristály, beleértve több mint 200 különböző kristálytípust, de általában csak egy kristálytípus előállítása, könnyen előállítható kristály típusú átalakulás a növekedési folyamatban, ami több típusú zárványhibákat eredményez, egyetlen kristály előkészítési folyamata specifikus kristálytípus nehéz ellenőrizni a folyamat stabilitását, például a jelenlegi főáram a 4H-típusú.

(3) A szilícium-karbid egykristálynövekedési termikus mező hőmérsékleti gradiens van, ami a kristálynövekedési folyamatban natív belső feszültséget és az ebből eredő elmozdulásokat, hibákat és egyéb hibákat eredményez.

(4) A szilícium-karbid egykristály-növekedési folyamatának szigorúan ellenőriznie kell a külső szennyeződések bejutását annak érdekében, hogy nagyon nagy tisztaságú félszigetelő kristályt vagy irányítottan adalékolt vezetőképes kristályt kapjunk. A rádiófrekvenciás eszközökben használt félig szigetelő szilícium-karbid hordozók esetében az elektromos tulajdonságokat a nagyon alacsony szennyeződéskoncentráció és a kristály ponthibáinak specifikus típusainak szabályozásával kell elérni.