Wafer di substrato SiC HPSI da 6 pollici Wafer di SiC semi-isolanti in carburo di silicio

Gli attuali metodi di crescita per monocristalli di SiC includono principalmente i seguenti tre: metodo in fase liquida, metodo di deposizione chimica da vapore ad alta temperatura e metodo di trasporto fisico in fase vapore (PVT). Tra questi, il metodo PVT è la tecnologia più studiata e matura per la crescita di monocristalli di SiC, e le sue difficoltà tecniche sono:

(1) Monocristalli di SiC ad alta temperatura (2300 °C) sopra la camera di grafite chiusa per completare il processo di ricristallizzazione della conversione "solido - gas - solido", il ciclo di crescita è lungo, difficile da controllare e soggetto a microtubuli, inclusioni e altri difetti.

(2) Monocristalli di carburo di silicio, comprendenti più di 200 diversi tipi di cristalli, ma la produzione di un solo tipo di cristallo in generale, facilita la trasformazione del tipo di cristallo nel processo di crescita con conseguenti difetti di inclusioni multitipo, il processo di preparazione di un singolo tipo di cristallo specifico è difficile da controllare la stabilità del processo, ad esempio, l'attuale corrente principale del tipo 4H.

(3) Crescita del monocristallo di carburo di silicio Campo termico c'è un gradiente di temperatura, che si traduce nel processo di crescita del cristallo c'è uno stress interno nativo e le conseguenti dislocazioni, guasti e altri difetti indotti.

(4) Il processo di crescita di monocristalli di carburo di silicio richiede un rigoroso controllo dell'introduzione di impurità esterne, al fine di ottenere un cristallo semiisolante o un cristallo conduttivo drogato direzionalmente di elevatissima purezza. Per i substrati di carburo di silicio semiisolanti utilizzati nei dispositivi a radiofrequenza, le proprietà elettriche devono essere ottenute controllando la bassissima concentrazione di impurità e specifici tipi di difetti puntiformi nel cristallo.