Lingote de SiC de 2 pulgadas, diámetro 50,8 mm x 10 mm, monocristal 4H-N

Tecnología de crecimiento de cristales de SiC

Las características del SiC dificultan el crecimiento de monocristales. Esto se debe principalmente a que no existe una fase líquida con una relación estequiométrica de Si:C = 1:1 a presión atmosférica, y no es posible cultivar SiC mediante los métodos de crecimiento más maduros, como el método de estirado directo y el método de crisol descendente, que son los pilares de la industria de los semiconductores. Teóricamente, una solución con una relación estequiométrica de Si:C = 1:1 solo se puede obtener cuando la presión es superior a 10E5atm y la temperatura es superior a 3200 ℃. Actualmente, los métodos convencionales incluyen el método PVT, el método de fase líquida y el método de deposición química en fase de vapor a alta temperatura.

Las obleas y cristales de SiC que ofrecemos se cultivan principalmente mediante transporte físico de vapor (PVT), y a continuación se presenta una breve introducción al PVT:

El método de transporte físico de vapor (PVT) se originó a partir de la técnica de sublimación en fase gaseosa, inventada por Lely en 1955. En este método, el polvo de SiC se coloca en un tubo de grafito y se calienta a alta temperatura para descomponerlo y sublimarlo. Posteriormente, el tubo de grafito se enfría, y los componentes descompuestos del polvo de SiC en fase gaseosa se depositan y cristalizan como cristales de SiC en el área circundante del tubo de grafito. Si bien este método dificulta la obtención de monocristales de SiC de gran tamaño y el proceso de deposición dentro del tubo de grafito es difícil de controlar, aporta ideas para futuros investigadores.

En Rusia, YM Tairov et al. introdujeron el concepto de cristal semilla sobre esta base, lo que resolvió el problema de la forma cristalina incontrolable y la posición de nucleación de los cristales de SiC. Investigadores posteriores continuaron mejorando y finalmente desarrollaron el método de transferencia física de vapor (PVT) que se utiliza industrialmente en la actualidad.

Como el método más antiguo de crecimiento de cristales de SiC, el PVT es actualmente el método más común para el crecimiento de cristales de SiC. En comparación con otros métodos, este requiere poco equipo de crecimiento, es sencillo, tiene una alta capacidad de control, requiere un desarrollo e investigación exhaustivos y ya se ha industrializado.