6-palčna HPSI SiC substratna rezina iz silicijevega karbida, polžaljive SiC rezine

Trenutne metode rasti monokristalov SiC vključujejo predvsem naslednje tri: metodo tekoče faze, metodo kemičnega nanašanja s paro pri visoki temperaturi in metodo fizičnega transporta s parno fazo (PVT). Med njimi je metoda PVT najbolj raziskana in zrela tehnologija za rast monokristalov SiC, njene tehnične težave pa so:

(1) Monokristal SiC se pri visoki temperaturi 2300 °C nad zaprto grafitno komoro zaključi postopek rekristalizacije pretvorbe "trdno-plin-trdno", rastni cikel pa je dolg, težko nadzorovan in nagnjen k mikrotubulom, vključkom in drugim napakam.

(2) Monokristal silicijevega karbida, ki vključuje več kot 200 različnih vrst kristalov, vendar se običajno proizvaja le ena vrsta kristalov, zaradi česar je med rastnim procesom enostavno doseči transformacijo vrste kristala, kar povzroči večvrstne vključke in napake. Postopek priprave ene same specifične vrste kristalov je težko nadzorovati, na primer trenutni glavni tok 4H.

(3) V termičnem polju za rast monokristala silicijevega karbida obstaja temperaturni gradient, zaradi česar se med rastjo kristalov pojavijo notranje napetosti in posledične dislokacije, napake in druge napake.

(4) Postopek rasti monokristala silicijevega karbida mora strogo nadzorovati vnos zunanjih nečistoč, da se dobi zelo čist pol-izolacijski kristal ali usmerjeno dopiran prevodni kristal. Pri pol-izolacijskih substratih silicijevega karbida, ki se uporabljajo v RF napravah, je treba električne lastnosti doseči z nadzorom zelo nizke koncentracije nečistoč in specifičnih vrst točkovnih napak v kristalu.