A szilícium-karbid (SiC), mint egyfajta szélessávú félvezető anyag, egyre fontosabb szerepet játszik a modern tudomány és technológia alkalmazásában. A szilícium-karbid kiváló termikus stabilitással, nagy elektromos tértűréssel, szándékos vezetőképességgel és egyéb kiváló fizikai és optikai tulajdonságokkal rendelkezik, és széles körben használják optoelektronikai eszközökben és napelemes eszközökben. A hatékonyabb és stabilabb elektronikai eszközök iránti növekvő kereslet miatt a szilícium-karbid növekedési technológiájának elsajátítása forró ponttá vált.
Tehát mennyit tud a SiC növekedési folyamatáról?
Ma a szilícium-karbid egykristályok növekedésének három fő technikáját tárgyaljuk: fizikai gőztranszport (PVT), folyadékfázisú epitaxia (LPE) és magas hőmérsékletű kémiai gőzleválasztás (HT-CVD).
Fizikai gőzátviteli módszer (PVT)
A fizikai gőzátviteli módszer az egyik leggyakrabban használt szilícium-karbid növekedési eljárás. Az egykristályos szilícium-karbid növekedése főként a szilícium-por szublimációjától és az oltókristályon történő újralerakódástól függ magas hőmérsékleten. Zárt grafittégelyben a szilícium-karbid port magas hőmérsékletre melegítik, a hőmérsékleti gradiens szabályozásával, a szilícium-karbid gőz lecsapódik a magkristály felületén, és fokozatosan nagyméretű egykristályt növeszt.
Az általunk jelenleg kínált monokristályos SiC túlnyomó többsége ilyen módon készül. Ez az iparban is a mainstream módszer.
Folyadékfázisú epitaxia (LPE)
A szilícium-karbid kristályokat folyadékfázisú epitaxiával állítják elő, kristálynövekedési folyamattal a szilárd-folyadék határfelületen. Ennél a módszernél a szilícium-karbid port szilícium-szén oldatban magas hőmérsékleten feloldják, majd a hőmérsékletet lecsökkentik, így a szilícium-karbid kicsapódik az oldatból és az oltókristályokon nő. Az LPE-módszer fő előnye, hogy alacsony növekedési hőmérsékleten, viszonylag alacsony költséggel kiváló minőségű kristályokat lehet előállítani, és alkalmas nagyüzemi gyártásra.
Magas hőmérsékletű kémiai gőzleválasztás (HT-CVD)
A szilíciumot és szenet tartalmazó gáznak a reakciókamrába magas hőmérsékleten történő bevezetésével a szilícium-karbid egykristályos rétege kémiai reakcióval közvetlenül az oltókristály felületére kerül. Ennek az eljárásnak az az előnye, hogy a gáz áramlási sebessége és reakciókörülményei pontosan szabályozhatók, így nagy tisztaságú és kevés hibás szilícium-karbid kristályt kapunk. A HT-CVD eljárással kiváló tulajdonságokkal rendelkező szilícium-karbid kristályok állíthatók elő, ami különösen értékes olyan alkalmazásoknál, ahol rendkívül jó minőségű anyagokra van szükség.
A szilícium-karbid növekedési folyamata az alkalmazásának és fejlesztésének sarokköve. A folyamatos technológiai innováció és optimalizálás révén ez a három növekedési módszer a különböző alkalmak igényeinek megfelelő szerepét tölti be, biztosítva a szilícium-karbid fontos pozícióját. A kutatás és a technológiai fejlődés elmélyülésével a szilícium-karbid anyagok növekedési folyamata továbbra is optimalizálásra kerül, az elektronikai eszközök teljesítménye pedig tovább javul.
(cenzúra)
Feladás időpontja: 2024. június 23