Sûnt syn ûntdekking hat silisiumkarbid wiidferspraat omtinken lutsen. Silisiumkarbid is gearstald út heale Si-atomen en heale C-atomen, dy't ferbûn binne troch kovalente bannen fia elektroanenpearen dy't sp3 hybride orbitalen diele. Yn 'e basisstrukturele ienheid fan har ienkristal binne fjouwer Si-atomen yn in reguliere tetraëdryske struktuer arranzjearre, en it C-atoom leit yn it sintrum fan' e reguliere tetraëder. Oarsom kin it Si-atoom ek beskôge wurde as it sintrum fan 'e tetraëder, wêrtroch SiC4 of CSi4 foarmje. Tetrahedral struktuer. De kovalente bân yn SiC is tige ionysk, en de enerzjy fan silisium-koalstofbân is heul heech, sawat 4.47eV. Troch de lege steapele foutenerzjy foarmje silisiumkarbidkristallen maklik ferskate polytypen tidens it groeiproses. D'r binne mear as 200 bekende polytypen, dy't kinne wurde ferdield yn trije grutte kategoryen: kubysk, hexagonaal en trigonaal.
Op it stuit binne de wichtichste groeimetoaden fan SiC-kristallen ûnder oaren Physical Vapor Transport Method (PVT-metoade), High Temperature Chemical Vapor Deposition (HTCVD-metoade), Liquid Phase-metoade, ensfh. massa produksje. 2
De saneamde PVT-metoade ferwiist nei it pleatsen fan SiC-siedkristallen op 'e boppekant fan' e kroes, en it pleatsen fan SiC-poeder as grûnstof oan 'e boaiem fan' e kroes. Yn in sletten omjouwing fan hege temperatuer en lege druk, de SiC poeder sublimates en beweecht omheech ûnder de aksje fan temperatuer gradient en konsintraasje ferskil. In metoade om it nei de omkriten fan it siedkristal te ferfieren en it dan te rekristallisearjen nei it berikken fan in oerfersêde steat. Dizze metoade kin berikke kontrôle groei fan SiC kristal grutte en spesifike kristal foarmen. 2
It brûken fan de PVT-metoade om SiC-kristallen te groeien fereasket lykwols altyd it behâld fan passende groeibetingsten tidens it groeiproses op lange termyn, oars sil it liede ta roosterûntstekking, sadat de kwaliteit fan it kristal beynfloedet. De groei fan SiC-kristallen wurdt lykwols foltôge yn in sletten romte. D'r binne in pear effektive monitoaringmetoaden en in protte fariabelen, dus proseskontrôle is lestich.
Yn it proses fan it groeien fan SiC-kristallen troch de PVT-metoade wurdt de stapstreamgroeimodus (Step Flow Growth) beskôge as it haadmeganisme foar de stabile groei fan in inkele kristalfoarm.
De ferdampte Si-atomen en C-atomen sille foarkar ferbine mei kristallen oerflakatomen op it kinkpunt, wêr't se nukleearje en groeie, wêrtroch't elke stap parallel nei foaren streamt. Wannear't de stap breedte op it kristal oerflak fier grutter is as de diffusion frije paad fan adatoms, in grut oantal adatoms meie agglomerearje, en de twadiminsjonale eilân-like groei modus foarme sil ferneatigje de stap flow groei modus, resultearret yn it ferlies fan 4H crystal struktuer ynformaasje, resultearret yn Meardere defekten. Dêrom, de oanpassing fan proses parameters moatte berikke de kontrôle fan it oerflak stap struktuer, dêrmei ûnderdrukke de generaasje fan polymorphic mankeminten, it berikken fan it doel fan it krijen fan ien crystal foarm, en úteinlik tariede hege-kwaliteit kristallen.
As de ierste ûntwikkele metoade foar SiC-kristalgroei, is de metoade foar fysike dampferfier op it stuit de meast mainstream-groeimetoade foar it groeien fan SiC-kristallen. Yn ferliking mei oare metoaden hat dizze metoade legere easken foar groeiapparatuer, in ienfâldich groeiproses, sterke kontrolearberens, relatyf yngeande ûntwikkelingsûndersyk, en hat al yndustriële tapassing berikt. It foardiel fan 'e HTCVD-metoade is dat it liedende (n, p) en semi-isolearjende wafels mei hege suverens kin groeie, en kin de dopingkonsintraasje kontrolearje sadat de dragerkonsintraasje yn' e wafel ferstelber is tusken 3 × 1013 ~ 5 × 1019 /cm3. De neidielen binne hege technyske drompel en leech merkoandiel. As de floeistoffase SiC kristalgroeitechnology trochgiet te reitsjen, sil it in grut potensjeel sjen litte yn 'e foarútgong fan' e heule SiC-yndustry yn 'e takomst en sil wierskynlik in nij trochbraakpunt wêze yn SiC-kristalgroei.
Post tiid: Apr-16-2024