El carburo de silicio (SiC), como material semiconductor de banda ancha, desempeña un papel cada vez más importante en la ciencia y la tecnología modernas. Posee excelente estabilidad térmica, alta tolerancia al campo eléctrico, conductividad intencional y otras excelentes propiedades físicas y ópticas, y se utiliza ampliamente en dispositivos optoelectrónicos y solares. Debido a la creciente demanda de dispositivos electrónicos más eficientes y estables, el dominio de la tecnología de desarrollo del carburo de silicio se ha convertido en un tema candente.
Entonces, ¿cuánto sabe usted acerca del 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 más comunes de crecimiento del carburo de silicio. El crecimiento del carburo de silicio monocristalino depende principalmente de la sublimación del polvo de silicio y su redeposición en el cristal semilla a 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 forma un monocristal de gran tamaño.
La gran mayoría del SiC monocristalino que ofrecemos actualmente se fabrica mediante este método de crecimiento. Además, es el método más común 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 cristalino en la interfase sólido-líquido. En este método, el polvo de carburo de silicio se disuelve en una solución de silicio-carbono a alta temperatura, y posteriormente 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 posibilidad de obtener cristales de alta calidad a una temperatura de crecimiento más baja, su bajo coste y su idoneidad 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 permite controlar con precisión el caudal y las condiciones de reacción del gas, lo que permite obtener un cristal de carburo de silicio de alta pureza y con pocos defectos. El proceso HT-CVD produce cristales de carburo de silicio con excelentes propiedades, lo cual resulta especialmente valioso en aplicaciones que requieren materiales de altísima calidad.
El proceso de crecimiento del carburo de silicio es fundamental para su aplicación y desarrollo. Gracias a la innovación y optimización tecnológica continuas, estos tres métodos de crecimiento cumplen sus funciones para satisfacer las necesidades en diferentes momentos, garantizando así la importancia 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.
(censurando)
Hora de publicación: 23 de junio de 2024