A szilícium-karbid (SiC), mint egyfajta széles sávú félvezető anyag, egyre fontosabb szerepet játszik a modern tudomány és technológia alkalmazásában. A szilícium-karbid kiváló hőstabilitással, magas elektromos térerősség-tűréssel, szándékos vezetőképességgel és egyéb kiváló fizikai és optikai tulajdonságokkal rendelkezik, és széles körben használják optoelektronikai eszközökben és napelemes eszközökben. A hatékonyabb és stabilabb elektronikus eszközök iránti növekvő kereslet miatt a szilícium-karbid növekedési technológiájának elsajátítása gócponttá vált.
Mennyit tudsz a SiC növekedési folyamatáról?
Ma a szilícium-karbid egykristályok növesztésének három fő technikáját fogjuk megvitatni: a fizikai gőztranszportot (PVT), a folyadékfázisú epitaxiát (LPE) és a magas hőmérsékletű kémiai gőzfázisú leválasztást (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-karbid por szublimációjától és magas hőmérsékleten történő újbóli lerakódásától függ az oltókristályon. Egy zárt grafittégelyben a szilícium-karbid port magas hőmérsékletre melegítik, a hőmérséklet-gradiens szabályozásával a szilícium-karbid gőz kondenzálódik az oltókristály felületén, és fokozatosan nagy méretű egykristályt növeszt.
A jelenleg általunk kínált monokristályos SiC túlnyomó többségét ilyen növekedési módszerrel állítjuk elő. Ez az iparágban is elterjedt módszer.
Folyékony fázisú epitaxia (LPE)
A szilícium-karbid kristályokat folyadékfázisú epitaxiával állítják elő kristálynövekedési folyamaton keresztül a szilárd-folyadék határfelületen. Ennél a módszernél a szilícium-karbid port magas hőmérsékleten feloldják szilícium-szén oldatban, majd a hőmérsékletet csökkentik, így a szilícium-karbid kicsapódik az oldatból, és a magkristályokon növekszik. Az LPE módszer fő előnye, hogy alacsonyabb növekedési hőmérsékleten kiváló minőségű kristályokat lehet vele előállítani, a költség viszonylag alacsony, és alkalmas nagyméretű termelésre.
Magas hőmérsékletű kémiai gőzfázisú leválasztás (HT-CVD)
A szilíciumot és szenet tartalmazó gáz magas hőmérsékleten történő bevezetésével a reakciókamrába a szilícium-karbid egykristályos rétege kémiai reakció révén közvetlenül a vetőkristály felületére rakódik le. A módszer előnye, hogy a gáz áramlási sebessége és reakciókörülményei pontosan szabályozhatók, így nagy tisztaságú és kevés hibát tartalmazó szilícium-karbid kristályt kapunk. A HT-CVD eljárás kiváló tulajdonságokkal rendelkező szilícium-karbid kristályokat képes előállítani, ami különösen értékes azoknál az alkalmazásoknál, ahol rendkívül jó minőségű anyagokra van szükség.
A szilícium-karbid növekedési folyamata alkalmazásának és fejlesztésének sarokköve. A folyamatos technológiai innováció és optimalizálás révén ez a három növekedési módszer betölti a szerepét a különböző alkalmak igényeinek kielégítésében, biztosítva a szilícium-karbid fontos pozícióját. A kutatás és a technológiai fejlődés elmélyülésével a szilícium-karbid anyagok növekedési folyamata továbbra is optimalizálható, és az elektronikus eszközök teljesítménye tovább javul.
(cenzúra)
Közzététel ideje: 2024. június 23.