6 inç HPSI SiC alt tabaka levha Silisyum Karbür Yarı Yalıtkan SiC levhalar

Silisyum karbür (SiC) tek kristalinin mevcut büyüme yöntemleri başlıca üçünü içerir: sıvı faz yöntemi, yüksek sıcaklıkta kimyasal buhar biriktirme yöntemi ve fiziksel buhar fazı taşıma (PVT) yöntemi. Bunlar arasında PVT yöntemi, SiC tek kristal büyümesi için en çok araştırılan ve olgunlaşmış teknolojidir ve teknik zorlukları şunlardır:

(1) 2300 °C'nin üzerindeki yüksek sıcaklıkta kapalı grafit odasında SiC tek kristalinin "katı - gaz - katı" dönüşüm yeniden kristalleşme sürecini tamamlaması, büyüme döngüsünün uzun olması, kontrol edilmesinin zor olması ve mikrotübüller, inklüzyonlar ve diğer kusurlara yatkın olması.

(2) Silisyum karbür tek kristali, 200'den fazla farklı kristal tipini içerir, ancak genel olarak sadece bir kristal tipi üretilir; büyüme sürecinde kristal tipi dönüşümüne yol açarak çok tipli inklüzyon kusurlarına neden olabilir; tek bir spesifik kristal tipinin hazırlanma sürecinde, sürecin kararlılığının kontrol edilmesi zordur; örneğin, mevcut ana akım 4H tipi.

(3) Silisyum karbür tek kristal büyüme termal alanında bir sıcaklık gradyanı vardır; bu da kristal büyüme sürecinde doğal bir iç gerilime ve bunun sonucunda dislokasyonlara, hatalara ve diğer kusurlara neden olur.

(4) Silisyum karbür tek kristal büyüme sürecinde, çok yüksek saflıkta yarı iletken kristal veya yönlü katkılı iletken kristal elde etmek için dış safsızlıkların girişinin sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir. RF cihazlarında kullanılan yarı iletken silisyum karbür alt tabakalar için, elektriksel özelliklerin kristaldeki çok düşük safsızlık konsantrasyonu ve belirli tipteki nokta kusurlarının kontrol edilmesiyle elde edilmesi gerekir.