Il carburo di silicio (SiC), come una sorta di materiale semiconduttore ad ampio gap di banda, svolge un ruolo sempre più importante nell'applicazione della scienza e della tecnologia moderne. Il carburo di silicio ha un'eccellente stabilità termica, un'elevata tolleranza al campo elettrico, conduttività intenzionale e altre eccellenti proprietà fisiche e ottiche ed è ampiamente utilizzato nei dispositivi optoelettronici e solari. A causa della crescente domanda di dispositivi elettronici più efficienti e stabili, padroneggiare la tecnologia di crescita del carburo di silicio è diventato un punto caldo.
Allora quanto sai del processo di crescita del SiC?
Oggi discuteremo tre tecniche principali per la crescita dei singoli cristalli di carburo di silicio: trasporto fisico del vapore (PVT), epitassia in fase liquida (LPE) e deposizione chimica da fase vapore ad alta temperatura (HT-CVD).
Metodo di trasferimento fisico del vapore (PVT)
Il metodo di trasferimento fisico del vapore è uno dei processi di crescita del carburo di silicio più comunemente utilizzati. La crescita del carburo di silicio monocristallino dipende principalmente dalla sublimazione della polvere di sic e dalla rideposizione sul seme di cristallo in condizioni di alta temperatura. In un crogiolo di grafite chiuso, la polvere di carburo di silicio viene riscaldata ad alta temperatura, attraverso il controllo del gradiente di temperatura, il vapore di carburo di silicio si condensa sulla superficie del cristallo seme e fa crescere gradualmente un singolo cristallo di grandi dimensioni.
La stragrande maggioranza del SiC monocristallino che attualmente forniamo è prodotto con questo metodo di crescita. È anche il modo tradizionale nel settore.
Epitassia in fase liquida (LPE)
I cristalli di carburo di silicio vengono preparati mediante epitassia in fase liquida attraverso un processo di crescita dei cristalli all'interfaccia solido-liquido. In questo metodo, la polvere di carburo di silicio viene sciolta in una soluzione di silicio-carbonio ad alta temperatura, quindi la temperatura viene abbassata in modo che il carburo di silicio venga precipitato dalla soluzione e cresca sui cristalli di seme. Il vantaggio principale del metodo LPE è la capacità di ottenere cristalli di alta qualità a una temperatura di crescita inferiore, il costo è relativamente basso ed è adatto alla produzione su larga scala.
Deposizione chimica in fase vapore ad alta temperatura (HT-CVD)
Introducendo il gas contenente silicio e carbonio nella camera di reazione ad alta temperatura, lo strato monocristallino di carburo di silicio viene depositato direttamente sulla superficie del seme di cristallo attraverso la reazione chimica. Il vantaggio di questo metodo è che la portata e le condizioni di reazione del gas possono essere controllate con precisione, in modo da ottenere un cristallo di carburo di silicio con elevata purezza e pochi difetti. Il processo HT-CVD può produrre cristalli di carburo di silicio con proprietà eccellenti, particolarmente utili per applicazioni in cui sono richiesti materiali di altissima qualità.
Il processo di crescita del carburo di silicio è la pietra angolare della sua applicazione e sviluppo. Attraverso la continua innovazione e ottimizzazione tecnologica, questi tre metodi di crescita svolgono i rispettivi ruoli per soddisfare le esigenze di diverse occasioni, garantendo l'importante posizione del carburo di silicio. Con l'approfondimento della ricerca e del progresso tecnologico, il processo di crescita dei materiali in carburo di silicio continuerà a essere ottimizzato e le prestazioni dei dispositivi elettronici saranno ulteriormente migliorate.
(censurare)
Orario di pubblicazione: 23 giugno 2024