Zënter senger Entdeckung huet Siliziumkarbid verbreet Opmierksamkeet ugezunn. Siliziumkarbid besteet aus hallef Si-Atomer an hallef C-Atomer, déi duerch kovalente Bindungen duerch Elektronepaar verbonne sinn, déi sp3 Hybrid-Orbitaler deelen. An der Basisstrukturell Eenheet vu sengem eenzege Kristall si véier Si Atomer an enger regulärer tetrahedrescher Struktur arrangéiert, an de C Atom ass am Zentrum vum reguläre Tetrahedron. Ëmgekéiert kann de Si Atom och als den Zentrum vum Tetrahedron ugesi ginn, an doduerch SiC4 oder CSi4 bilden. Tetrahedral Struktur. D'kovalent Bindung am SiC ass héich ionesch, an d'Silizium-Kuelestoffbindungsenergie ass ganz héich, ongeféier 4,47eV. Wéinst der gerénger Stackfehlerenergie bilden Siliziumkarbidkristalle ganz einfach verschidde Polytypen wärend dem Wuesstumsprozess. Et gi méi wéi 200 bekannte Polytypen, déi an dräi grouss Kategorien ënnerdeelt kënne ginn: kubesch, sechseckeg an trigonal.
Am Moment sinn d'Haaptwachstumsmethoden vu SiC Kristalle Physical Vapor Transport Method (PVT Method), High Temperature Chemical Vapor Deposition (HTCVD Method), Liquid Phase Method, etc. Ënnert hinnen ass d'PVT Method méi reift a méi gëeegent fir Industrie. Mass Produktioun. an
Déi sougenannt PVT-Methode bezitt sech op d'Plazéiere vu SiC Somkristallen op der Spëtzt vun der Kräiz, a SiC-Pulver als Rohmaterial um Enn vun der Kéis. An engem zouenen Ëmfeld vun héijer Temperatur an niddregen Drock subliméiert de SiC-Pulver a bewegt sech no uewen ënner der Handlung vum Temperaturgradient a Konzentratiounsdifferenz. Eng Method fir et an d'Géigend vum Somkristall ze transportéieren an duerno ze rekristalliséieren nodeems se en iwwersaturéierten Zoustand erreecht hunn. Dës Method kann kontrolléierbar Wuesstum vun der SiC Kristallgréisst a spezifesche Kristallformen erreechen. an
Wéi och ëmmer, d'Benotzung vun der PVT-Methode fir SiC-Kristalle ze wuessen erfuerdert ëmmer entspriechend Wuesstumsbedingunge während dem laangfristeg Wuesstumsprozess z'erhalen, soss wäert et zu Gitterstéierunge féieren, sou datt d'Qualitéit vum Kristall beaflosst. Wéi och ëmmer, de Wuesstum vu SiC Kristalle gëtt an engem zouene Raum ofgeschloss. Et gi wéineg effektiv Iwwerwaachungsmethoden a vill Variabelen, sou datt Prozesskontrolle schwéier ass.
Am Prozess vu wuessen SiC Kristalle vun der PVT Method gëtt de Schrëtt Flow Wuesstem Modus (Step Flow Growth) als den Haaptmechanismus fir de stabile Wuesstum vun enger eenzeger Kristallform ugesinn.
Déi verdampte Si-Atomer a C-Atomer verbannen sech am léifsten mat Kristalloberflächatomen um Kinkpunkt, wou se nukleéieren a wuessen, wat all Schrëtt parallel no vir fléisst. Wann d'Schrëtt Breet op der Kristallsfläch wäit den Diffusiounsfräie Wee vun Adatome iwwerschreift, kann eng grouss Zuel vun Adatome agglomeréieren, an den zweedimensionalen Inselähnleche Wuesstumsmodus geformt wäert de Schrëtt Flow Wuesstumsmodus zerstéieren, wat zu de Verloscht vu 4H resultéiert. Kristallstrukturinformatioun, wat zu Multiple Mängel resultéiert. Dofir muss d'Upassung vu Prozessparameter d'Kontroll vun der Uewerflächeschrëttstruktur erreechen, doduerch d'Generatioun vu polymorphesche Mängel z'ënnerdrécken, den Zweck z'erreechen fir eng eenzeg Kristallform ze kréien, a schlussendlech héichqualitativ Kristalle virzebereeden.
Als déi fréist entwéckelt SiC Kristallwachstumsmethod, ass déi kierperlech Damptransportmethod de Moment déi meescht Mainstream Wuesstumsmethod fir SiC Kristaller ze wuessen. Am Verglach mat anere Methoden huet dës Method méi niddereg Ufuerderunge fir Wuesstumsausrüstung, en einfache Wuesstumsprozess, staark Kontrollbarkeet, relativ grëndlech Entwécklungsfuerschung, an huet schonn industriell Uwendung erreecht. De Virdeel vun der HTCVD Method ass datt et konduktiv (n, p) an héich-Puritéit semi-isoléierend Wafere wuessen kann, a kann d'Doping Konzentratioun kontrolléieren sou datt d'Trägerkonzentratioun an der Wafer justierbar ass tëscht 3 × 1013 ~ 5 × 1019 /cm3. D'Nodeeler sinn héich technesch Schwell an niddreg Maartundeel. Wéi d'Liquidphase SiC Kristallwachstumstechnologie weider reift, wäert et e grousst Potenzial weisen fir d'ganz SiC Industrie an der Zukunft ze förderen an ass méiglecherweis en neien Duerchbrochpunkt am SiC Kristallwuesstum.
Post Zäit: Apr-16-2024