3 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, SiC бер кристаллны югары сыйфатлы һәм эффективлык белән тәэмин итүгә юнәлтелгән өч доминант техника бар: сыек фаз эпитакси (LPE), физик пар транспорты (PVT), һәм югары температуралы химик пар парламенты (HTCVD). PVT - SiC бер кристалл җитештерү өчен яхшы урнаштырылган процесс, ул эре вафер җитештерүчеләрдә киң кулланыла.
Ләкин, өч процесс та тиз үсә һәм яңалык кертә. Киләчәктә нинди процесс киң кабул ителәчәген кире кагу мөмкин түгел. Аерым алганда, соңгы елларда шактый тизлектә эремә үсеше белән җитештерелгән югары сыйфатлы SiC бер кристалл турында хәбәр ителде, сыек фазада SiC күпчелек үсеше сублимация яки чүпләү процессына караганда түбән температура таләп итә, һәм ул P җитештерүдә алдынгы булуын күрсәтә. - SiC тибындагы субстратлар (таблица 3) [33, 34].
3 нче рәсем: өч доминант SiC бер кристалл үсеш техникасы схемасы: а) сыек фаз эпитакси; б) физик парларны ташу; в) югары температуралы химик пар парламенты
Таблица 3: SiC бер кристаллларын үстерү өчен LPE, PVT һәм HTCVD чагыштыру [33, 34]
Чишелеш үсеше - катнаш ярымүткәргечләр әзерләү өчен стандарт технология [36]. 1960-нчы еллардан башлап, тикшерүчеләр кристаллны эретеп ясарга тырыштылар [37]. Технология эшләнгәннән соң, үсеш өслегенең суперсатурациясе яхшы контрольдә тотыла ала, бу чишелеш ысулын югары сыйфатлы бер кристалл инготлар алу өчен перспектив технологиягә әйләндерә.
SiC бер кристаллның чишелеш үсеше өчен, Si чыганагы бик саф Si эрүеннән килеп чыга, ә графит критик ике максатка хезмәт итә: җылыткыч һәм C эремчек чыганагы. SiC бер кристалллары C һәм Si нисбәте 1гә якын булганда, идеаль стохиометрик катнашу астында үсәргә мөмкин, түбән җитешсезлек тыгызлыгын күрсәтә [28]. Ләкин, атмосфера басымында, SiC эрү ноктасын күрсәтми һәм 2000 ° C тан артык парлашу температурасы аша таркала. SiC эри, теоретик өметләр буенча, Si-C бинар фаза схемасыннан (4 нче рәсем) температура градиенты һәм чишелеш системасы ярдәмендә барлыкка килергә мөмкин. Si эретүендәге С югарырак 1ат.% - 13ат.% Vзгәрә. С йөртүче суперсатурация, үсеш темплары тизрәк, ә үсешнең түбән C көче - C суперсатурациясе, ул 109 Па басымы өстенлек итә һәм 3200 ° C тан артык температура. Суперсатурация шома өслек җитештерә ала. Growthсешнең этәргеч көче - температура градиенты һәм чишелеш системасы өстенлек иткән С суперсатурациясе. С суперсатурациясе никадәр югары булса, үсеш темплары тизрәк, ә түбән С суперсатурациясе шома өслек чыгара [22, 36-38].
4 нче рәсем: Si-C бинар фаза схемасы [40]
Допинг күчү металл элементлары яки сирәк җир элементлары үсеш температурасын эффектив гына төшереп калмый, ә Si эретүдә углеродның эрүчәнлеген кискен яхшырту өчен бердәнбер ысул булып күренә. Ti [8, 14-16, 19, 40-52], Cr [29, 30, 43, 50, 53-75], Co [63, 76], Fe [77- кебек күчү төркемнәре металлларын өстәү. 80] һ.б. яки сирәк җир металллары, мәсәлән, Ce [81], Y [82], Sc һ.б. Si эретүгә углеродның эрүчәнлеге 50ат. Моннан тыш, LPE техникасы Si-ның P тибындагы допингы өчен уңайлы, бу Al-ны эретеп ирешеп була.
эретүче [50, 53, 56, 59, 64, 71-73, 82, 83]. Ләкин, Al кушылуы P тибындагы SiC бер кристаллларның каршылыгын арттыруга китерә [49, 56]. Азот допингы астында N тибындагы үсештән өлеш,
чишелеш үсеше гадәттә инерт газ атмосферасында бара. Гелий (Ул) аргонга караганда кыйммәтрәк булса да, түбән ябышлыгы һәм югары җылылык үткәрүчәнлеге аркасында күп галимнәр аны хуплыйлар (8 тапкыр аргон) [85]. 4H-SiC миграция темплары һәм Cr эчтәлеге He һәм Ar атмосферасында охшаш, Гересультлар астында үсү, орлык хуҗасының зур җылылык таралуы аркасында, Ар астындагы үсешкә караганда югарырак үсеш темплары белән исбатланган [68]. Ул үскән кристалл эчендәге бушлыклар формалашуга комачаулый һәм эремәдә үз-үзеннән ясалган нуклеация, димәк, шома өслек морфологиясен алырга мөмкин [86].
Бу кәгазь SiC җайланмаларының үсеше, кушымталары, үзлекләре, һәм SiC бер кристаллын үстерүнең өч төп ысулы белән таныштырды. Киләсе бүлекләрдә хәзерге чишелеш үсеш техникасы һәм төп параметрлар каралды. Ниһаять, чишелеш ысулы ярдәмендә SiC бер кристаллларның күпчелек үсешенә кагылышлы проблемаларны һәм киләчәк эшләрне тикшерүче перспектива тәкъдим ителде.
Пост вакыты: Июль-01-2024