El carburo de silicio (SiC), como tipo de material semiconductor de banda prohibida ancha, desempeña un papel cada vez más importante en la aplicación de la ciencia y la tecnología modernas.El carburo de silicio tiene una excelente estabilidad térmica, alta tolerancia al campo eléctrico, conductividad intencional y otras excelentes propiedades físicas y ópticas, y se usa ampliamente en dispositivos optoelectrónicos y dispositivos solares.Debido a la creciente demanda de dispositivos electrónicos más eficientes y estables, dominar la creciente tecnología del carburo de silicio se ha convertido en un punto candente.
Entonces, ¿cuánto sabes sobre el proceso de crecimiento del SiC?
Hoy discutiremos tres técnicas principales para el crecimiento de monocristales de carburo de silicio: transporte físico de vapor (PVT), epitaxia en fase líquida (LPE) y deposición química de vapor a alta temperatura (HT-CVD).
Método de transferencia física de vapor (PVT)
El método de transferencia física de vapor es uno de los procesos de crecimiento de carburo de silicio más utilizados.El crecimiento del carburo de silicio monocristalino depende principalmente de la sublimación del polvo de silicio y la redeposición sobre el cristal semilla en condiciones de alta temperatura.En un crisol de grafito cerrado, el polvo de carburo de silicio se calienta a alta temperatura, mediante el control del gradiente de temperatura, el vapor de carburo de silicio se condensa en la superficie del cristal semilla y gradualmente crece un monocristal de gran tamaño.
La gran mayoría del SiC monocristalino que ofrecemos actualmente se fabrica de esta forma de crecimiento.También es la forma principal en la industria.
Epitaxia en fase líquida (LPE)
Los cristales de carburo de silicio se preparan mediante epitaxia en fase líquida mediante un proceso de crecimiento de cristales en la interfaz sólido-líquido.En este método, el polvo de carburo de silicio se disuelve en una solución de silicio y carbono a alta temperatura y luego se reduce la temperatura para que el carburo de silicio precipite de la solución y crezca en los cristales semilla.La principal ventaja del método LPE es la capacidad de obtener cristales de alta calidad a una temperatura de crecimiento más baja, el costo es relativamente bajo y es adecuado para la producción a gran escala.
Deposición química de vapor a alta temperatura (HT-CVD)
Al introducir el gas que contiene silicio y carbono en la cámara de reacción a alta temperatura, la capa monocristalina de carburo de silicio se deposita directamente sobre la superficie del cristal semilla mediante una reacción química.La ventaja de este método es que el caudal y las condiciones de reacción del gas se pueden controlar con precisión, para obtener un cristal de carburo de silicio con alta pureza y pocos defectos.El proceso HT-CVD puede producir cristales de carburo de silicio con excelentes propiedades, lo que resulta especialmente valioso para aplicaciones en las que se requieren materiales de muy alta calidad.
El proceso de crecimiento del carburo de silicio es la piedra angular de su aplicación y desarrollo.A través de la innovación y optimización tecnológica continua, estos tres métodos de crecimiento desempeñan sus respectivos roles para satisfacer las necesidades de diferentes ocasiones, asegurando la importante posición del carburo de silicio.Con la profundización de la investigación y el progreso tecnológico, se seguirá optimizando el proceso de crecimiento de los materiales de carburo de silicio y se mejorará aún más el rendimiento de los dispositivos electrónicos.
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Hora de publicación: 23 de junio de 2024