Silicijev karbid (SiC) kot nekakšen polprevodniški material s široko pasovno vrzeljo igra vse pomembnejšo vlogo pri uporabi sodobne znanosti in tehnologije.Silicijev karbid ima odlično toplotno stabilnost, visoko toleranco na električno polje, namerno prevodnost in druge odlične fizikalne in optične lastnosti ter se pogosto uporablja v optoelektronskih napravah in solarnih napravah.Zaradi vse večjega povpraševanja po učinkovitejših in stabilnejših elektronskih napravah je obvladovanje tehnologije rasti silicijevega karbida postalo vroča točka.
Torej, koliko veste o procesu rasti SiC?
Danes bomo razpravljali o treh glavnih tehnikah za rast monokristalov silicijevega karbida: fizični transport pare (PVT), epitaksija v tekoči fazi (LPE) in visokotemperaturno kemično nanašanje pare (HT-CVD).
Metoda fizičnega prenosa hlapov (PVT)
Metoda fizikalnega prenosa pare je eden najpogosteje uporabljenih procesov rasti silicijevega karbida.Rast monokristalnega silicijevega karbida je v glavnem odvisna od sublimacije silicijevega prahu in ponovnega odlaganja na začetnem kristalu pri visokih temperaturah.V zaprtem grafitnem lončku se prašek silicijevega karbida segreje na visoko temperaturo, z nadzorom temperaturnega gradienta se para silicijevega karbida kondenzira na površini zarodnega kristala in postopoma zraste monokristal velike velikosti.
Velika večina monokristalnega SiC, ki ga trenutno nudimo, je narejena na ta način rasti.Je tudi glavni način v industriji.
Tekočefazna epitaksija (LPE)
Kristali silicijevega karbida so pripravljeni z epitaksijo v tekoči fazi skozi proces rasti kristalov na meji med trdno in tekočino.Pri tej metodi se prašek silicijevega karbida raztopi v raztopini silicijevega ogljika pri visoki temperaturi, nato pa se temperatura zniža, tako da se silicijev karbid obori iz raztopine in zraste na zarodnih kristalih.Glavna prednost metode LPE je zmožnost pridobivanja visokokakovostnih kristalov pri nižji temperaturi rasti, cena je relativno nizka in je primerna za velikoserijsko proizvodnjo.
Visokotemperaturno kemično naparjanje (HT-CVD)
Z vnosom plina, ki vsebuje silicij in ogljik, v reakcijsko komoro pri visoki temperaturi se monokristalna plast silicijevega karbida s kemično reakcijo odloži neposredno na površino začetnega kristala.Prednost te metode je, da je mogoče natančno nadzorovati pretok in reakcijske pogoje plina, tako da dobimo kristal silicijevega karbida z visoko čistostjo in malo napakami.Postopek HT-CVD lahko proizvede kristale silicijevega karbida z odličnimi lastnostmi, kar je še posebej dragoceno za aplikacije, kjer se zahtevajo materiali izredno visoke kakovosti.
Proces rasti silicijevega karbida je temelj njegove uporabe in razvoja.Z nenehnimi tehnološkimi inovacijami in optimizacijo te tri metode rasti igrajo svojo vlogo pri izpolnjevanju potreb različnih priložnosti, kar zagotavlja pomemben položaj silicijevega karbida.S poglabljanjem raziskav in tehnološkega napredka se bo proces rasti materialov iz silicijevega karbida še naprej optimiziral, delovanje elektronskih naprav pa se bo še izboljšalo.
(cenzura)
Čas objave: 23. junija 2024