6 დიუმიანი HPSI SiC სუბსტრატის ვაფლი სილიციუმის კარბიდის ნახევრად შეურაცხმყოფელი SiC ვაფლები
PVT სილიციუმის კარბიდის კრისტალური SiC ზრდის ტექნოლოგია
SiC მონოკრისტალის ზრდის ამჟამინდელი მეთოდები ძირითადად მოიცავს შემდეგ სამს: თხევადი ფაზის მეთოდს, მაღალტემპერატურულ ქიმიურ ორთქლის დეპონირების მეთოდს და ფიზიკური ორთქლის ფაზის ტრანსპორტირების (PVT) მეთოდს. მათ შორის, PVT მეთოდი SiC მონოკრისტალის ზრდის ყველაზე შესწავლილი და განვითარებული ტექნოლოგიაა და მისი ტექნიკური სირთულეებია:
(1) SiC მონოკრისტალი დახურულ გრაფიტის კამერის ზემოთ 2300°C მაღალ ტემპერატურაზე „მყარი - აირი - მყარი“ გარდაქმნის რეკრისტალიზაციის პროცესის დასასრულებლად, ზრდის ციკლი ხანგრძლივია, ძნელია მისი კონტროლი და მიდრეკილია მიკრომილაკების, ჩანართების და სხვა დეფექტებისკენ.
(2) სილიციუმის კარბიდის მონოკრისტალი, რომელიც მოიცავს 200-ზე მეტ სხვადასხვა ტიპის კრისტალს, მაგრამ ზოგადად მხოლოდ ერთი ტიპის კრისტალის წარმოება ხდება, ზრდის პროცესში ადვილია კრისტალური ტიპის ტრანსფორმაციის წარმოება, რაც იწვევს მრავალტიპის ჩანართების დეფექტებს, ერთი კონკრეტული კრისტალის ტიპის მომზადების პროცესში რთულია პროცესის სტაბილურობის კონტროლი, მაგალითად, 4H ტიპის მიმდინარე მეინსტრიმი.
(3) სილიციუმის კარბიდის მონოკრისტალის ზრდის თერმული ველის დროს ტემპერატურის გრადიენტი იქმნება, რაც კრისტალის ზრდის პროცესში ბუნებრივ შინაგან სტრესს იწვევს და შედეგად გამოწვეულ დისლოკაციებს, ხარვეზებსა და სხვა დეფექტებს.
(4) სილიციუმის კარბიდის მონოკრისტალის ზრდის პროცესში საჭიროა მკაცრად გაკონტროლდეს გარე მინარევების შეყვანა, რათა მივიღოთ ძალიან მაღალი სისუფთავის ნახევრად იზოლაციური კრისტალი ან მიმართულებით დოპირებული გამტარი კრისტალი. რადიოსიხშირულ მოწყობილობებში გამოყენებული ნახევრად იზოლაციური სილიციუმის კარბიდის სუბსტრატებისთვის, ელექტრული თვისებები უნდა მიღწეულ იქნას კრისტალში ძალიან დაბალი მინარევების კონცენტრაციისა და წერტილოვანი დეფექტების სპეციფიკური ტიპების კონტროლით.
დეტალური დიაგრამა
