2-palčni SiC ingot Dia50,8 mm x 10 mmt 4H-N monokristal

Tehnologija rasti kristalov SiC

Zaradi značilnosti SiC je težko gojiti monokristale. To je predvsem posledica dejstva, da pri atmosferskem tlaku ni tekoče faze s stehiometričnim razmerjem Si:C = 1:1 in da SiC ni mogoče gojiti z bolj zrelimi metodami rasti, kot sta metoda neposrednega vlečenja in metoda padajočega lončka, ki sta glavni metodi polprevodniške industrije. Teoretično je mogoče raztopino s stehiometričnim razmerjem Si:C = 1:1 dobiti le, če je tlak večji od 10E5atm in temperatura višja od 3200 ℃. Trenutno so med glavne metode PVT, tekočefazna metoda in metoda kemičnega nanašanja s parno fazo pri visokih temperaturah.

SiC rezine in kristali, ki jih ponujamo, so v glavnem vzgojeni s fizičnim transportom pare (PVT), zato sledi kratek uvod v PVT:

Metoda fizičnega transporta pare (PVT) izvira iz tehnike sublimacije v plinski fazi, ki jo je leta 1955 izumil Lely. Pri tej metodi se prah SiC namesti v grafitno cev in segreje na visoko temperaturo, da se prah SiC razgradi in sublimira. Nato se grafitna cev ohladi, razgrajene komponente prahu SiC v plinski fazi pa se odložijo in kristalizirajo kot kristali SiC v okolici grafitne cevi. Čeprav je s to metodo težko pridobiti velike monokristale SiC in je postopek nanašanja znotraj grafitne cevi težko nadzorovati, ponuja ideje za nadaljnje raziskovalce.

YM Tairov in sodelavci so v Rusiji na tej osnovi uvedli koncept semenskega kristala, ki je rešil problem nenadzorovane oblike kristalov in položaja nukleacije kristalov SiC. Kasnejši raziskovalci so nadaljevali z izboljševanjem in sčasoma razvili metodo fizičnega prenosa pare (PVT), ki se danes uporablja v industriji.

Kot najzgodnejša metoda rasti kristalov SiC je PVT trenutno najbolj razširjena metoda rasti kristalov SiC. V primerjavi z drugimi metodami ima ta metoda nizke zahteve glede opreme za rast, preprost postopek rasti, dobro nadzorovanost, temeljit razvoj in raziskave ter je že industrializirana.