Siliciumcarbid (SiC) spiller, som en slags halvledermateriale med bredt båndgab, en stadig vigtigere rolle i anvendelsen af moderne videnskab og teknologi. Siliciumcarbid har fremragende termisk stabilitet, høj elektrisk felttolerance, bevidst ledningsevne og andre fremragende fysiske og optiske egenskaber og anvendes i vid udstrækning i optoelektroniske enheder og solcelleanlæg. På grund af den stigende efterspørgsel efter mere effektive og stabile elektroniske enheder er det blevet et hotspot at mestre siliciumcarbids vækstteknologi.
Så hvor meget ved du om SiC-vækstprocessen?
I dag vil vi diskutere tre hovedteknikker til vækst af siliciumcarbid-enkeltkrystaller: fysisk damptransport (PVT), flydende faseepitaksi (LPE) og højtemperatur kemisk dampaflejring (HT-CVD).
Fysisk dampoverføringsmetode (PVT)
Fysisk dampoverføringsmetode er en af de mest almindeligt anvendte siliciumcarbidvækstprocesser. Væksten af enkeltkrystal siliciumcarbid er hovedsageligt afhængig af sublimering af siliciumcarbidpulver og genaflejring på kimkrystallen under høje temperaturforhold. I en lukket grafitdigel opvarmes siliciumcarbidpulveret til høj temperatur, og ved at kontrollere temperaturgradienten kondenserer siliciumcarbiddampen på overfladen af kimkrystallen og vokser gradvist til en stor enkeltkrystal.
Langt størstedelen af den monokrystallinske SiC, vi leverer i øjeblikket, fremstilles på denne måde. Det er også den mest almindelige metode i branchen.
Flydende faseepitaksi (LPE)
Siliciumcarbidkrystaller fremstilles ved flydende faseepitaksi gennem en krystalvækstproces ved faststof-væske-grænsefladen. I denne metode opløses siliciumcarbidpulveret i en silicium-kulstofopløsning ved høj temperatur, og derefter sænkes temperaturen, så siliciumcarbidet udfældes fra opløsningen og vokser på podekrystallerne. Den største fordel ved LPE-metoden er evnen til at opnå krystaller af høj kvalitet ved en lavere væksttemperatur, omkostningerne er relativt lave, og den er egnet til storskalaproduktion.
Højtemperatur kemisk dampaflejring (HT-CVD)
Ved at indføre gassen indeholdende silicium og kulstof i reaktionskammeret ved høj temperatur, aflejres det enkelte krystallag af siliciumcarbid direkte på overfladen af podekrystallen gennem en kemisk reaktion. Fordelen ved denne metode er, at strømningshastigheden og reaktionsbetingelserne for gassen kan styres præcist, så der opnås en siliciumcarbidkrystal med høj renhed og få defekter. HT-CVD-processen kan producere siliciumcarbidkrystaller med fremragende egenskaber, hvilket er særligt værdifuldt til anvendelser, hvor der kræves materialer af ekstremt høj kvalitet.
Siliciumcarbids vækstproces er hjørnestenen i dets anvendelse og udvikling. Gennem kontinuerlig teknologisk innovation og optimering spiller disse tre vækstmetoder deres respektive roller for at imødekomme behovene i forskellige situationer og sikre siliciumcarbids vigtige position. Med uddybningen af forskning og teknologiske fremskridt vil vækstprocessen for siliciumcarbidmaterialer fortsat blive optimeret, og ydeevnen af elektroniske enheder vil blive yderligere forbedret.
(censurering)
Opslagstidspunkt: 23. juni 2024