6 ιντσών πλακίδια υποστρώματος HPSI SiC Ημι-προσβλητικά πλακίδια SiC από καρβίδιο του πυριτίου

Οι τρέχουσες μέθοδοι ανάπτυξης μονοκρυστάλλων SiC περιλαμβάνουν κυρίως τις ακόλουθες τρεις: τη μέθοδο υγρής φάσης, τη μέθοδο χημικής εναπόθεσης ατμών σε υψηλή θερμοκρασία και τη μέθοδο φυσικής μεταφοράς ατμών (PVT). Μεταξύ αυτών, η μέθοδος PVT είναι η πιο ερευνημένη και ώριμη τεχνολογία για την ανάπτυξη μονοκρυστάλλων SiC και οι τεχνικές δυσκολίες της είναι:

(1) Μονοκρύσταλλος SiC σε υψηλή θερμοκρασία 2300 °C πάνω από τον κλειστό θάλαμο γραφίτη για να ολοκληρωθεί η διαδικασία ανακρυστάλλωσης μετατροπής "στερεό - αέριο - στερεό", ο κύκλος ανάπτυξης είναι μακρύς, δύσκολος στον έλεγχο και επιρρεπής σε μικροσωληνίσκους, εγκλείσματα και άλλα ελαττώματα.

(2) Μονοκρύσταλλο καρβιδίου του πυριτίου, συμπεριλαμβανομένων περισσότερων από 200 διαφορετικών τύπων κρυστάλλων, αλλά η παραγωγή γενικά μόνο ενός τύπου κρυστάλλου, εύκολο να παραχθεί μετασχηματισμός τύπου κρυστάλλου στη διαδικασία ανάπτυξης με αποτέλεσμα ελαττώματα εγκλεισμάτων πολλαπλών τύπων, η διαδικασία παρασκευής ενός μόνο συγκεκριμένου τύπου κρυστάλλου είναι δύσκολο να ελεγχθεί η σταθερότητα της διαδικασίας, για παράδειγμα, η τρέχουσα κύρια τάση του τύπου 4H.

(3) Στο θερμικό πεδίο ανάπτυξης μονοκρυστάλλου καρβιδίου του πυριτίου υπάρχει μια θερμοκρασιακή κλίση, με αποτέλεσμα κατά τη διαδικασία ανάπτυξης κρυστάλλων να υπάρχει μια εγγενής εσωτερική τάση και οι προκύπτουσες εξαρθρώσεις, σφάλματα και άλλα ελαττώματα να προκαλούνται.

(4) Η διεργασία ανάπτυξης μονοκρυστάλλου καρβιδίου του πυριτίου πρέπει να ελέγχει αυστηρά την εισαγωγή εξωτερικών ακαθαρσιών, έτσι ώστε να λαμβάνεται ένας ημιμονωτικός κρύσταλλος πολύ υψηλής καθαρότητας ή ένας κατευθυντικά προσμικτωμένος αγώγιμος κρύσταλλος. Για τα ημιμονωτικά υποστρώματα καρβιδίου του πυριτίου που χρησιμοποιούνται σε συσκευές RF, οι ηλεκτρικές ιδιότητες πρέπει να επιτυγχάνονται ελέγχοντας την πολύ χαμηλή συγκέντρωση ακαθαρσιών και συγκεκριμένους τύπους σημειακών ελαττωμάτων στον κρύσταλλο.