6-palčna HPSI SiC substratna rezina Silicijevega karbida, delno žaljive SiC rezine

Trenutne metode rasti monokristala SiC vključujejo predvsem naslednje tri: metodo tekoče faze, metodo kemičnega naparjevanja pri visoki temperaturi in metodo fizičnega prenosa parne faze (PVT). Med njimi je metoda PVT najbolj raziskana in zrela tehnologija za rast monokristalov SiC, njene tehnične težave pa so:

(1) Monokristal SiC pri visoki temperaturi 2300 °C nad zaprto grafitno komoro za dokončanje procesa rekristalizacije pretvorbe "trdna snov - plin - trdna snov", cikel rasti je dolg, težko ga je nadzorovati in je nagnjen k mikrotubulom, vključkom in drugim napakam.

(2) Monokristal silicijevega karbida, vključno z več kot 200 različnimi tipi kristalov, vendar je proizvodnja na splošno samo enega tipa kristala, enostavna za proizvodnjo preoblikovanja tipa kristala v procesu rasti, kar ima za posledico napake vključkov več vrst, postopek priprave posamezne specifične vrste kristala je težko nadzorovati stabilnost procesa, na primer trenutni glavni tok tipa 4H.

(3) Toplotno polje rasti monokristala silicijevega karbida je temperaturni gradient, zaradi česar je v procesu rasti kristalov izvorna notranja napetost in posledično povzročene dislokacije, napake in druge napake.

(4) Proces rasti monokristala silicijevega karbida mora strogo nadzirati vnos zunanjih nečistoč, da dobimo polizolacijski kristal zelo visoke čistosti ali usmerjeno dopiran prevodni kristal. Za polizolacijske substrate iz silicijevega karbida, ki se uporabljajo v RF napravah, je treba električne lastnosti doseči z nadzorom zelo nizke koncentracije nečistoč in posebnih vrst točkastih napak v kristalu.