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

Tehnologija rasti kristalov SiC

Značilnosti SiC otežujejo gojenje monokristalov. To je predvsem posledica dejstva, da ni tekoče faze s stehiometričnim razmerjem Si : C = 1 : 1 pri atmosferskem tlaku in ni mogoče gojiti SiC z bolj zrelimi rastnimi metodami, kot sta metoda neposrednega vlečenja in metoda padajočega lončka, ki so glavni stebri polprevodniške industrije. Teoretično lahko raztopino s stehiometričnim razmerjem Si : C = 1 : 1 dobimo le, če je tlak večji od 10E5atm in temperatura višja od 3200 ℃. Trenutno glavne metode vključujejo metodo PVT, metodo tekoče faze in metodo kemičnega nanašanja pri visoki temperaturi v parni fazi.

Rezine in kristali SiC, ki jih ponujamo, so večinoma pridelani s fizičnim transportom hlapov (PVT), v nadaljevanju pa je kratek uvod v PVT:

Metoda fizičnega prenosa hlapov (PVT) izvira iz tehnike sublimacije v plinski fazi, ki jo je izumil Lely leta 1955, pri kateri se prah SiC postavi v grafitno cev in segreje na visoko temperaturo, da se prah SiC razgradi in sublimira, nato pa grafit cev se ohladi, razkrojene plinaste komponente prahu SiC pa se odložijo in kristalizirajo kot kristali SiC v okolici grafitne cevi. Čeprav je s to metodo težko pridobiti monokristale SiC velike velikosti in je proces nanašanja znotraj grafitne cevi težko nadzorovati, ponuja ideje za nadaljnje raziskovalce.

YM Tairov et al. v Rusiji na tej osnovi uvedel koncept zarodnega kristala, ki je rešil problem nenadzorovane kristalne oblike in položaja nukleacije kristalov SiC. Kasnejši raziskovalci so še naprej izboljševali in sčasoma razvili metodo fizičnega prenosa hlapov (PVT), ki se danes industrijsko uporablja.

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, močno nadzorovanost, temeljit razvoj in raziskave ter je že industrializirana.