Silikonkarbied (SiC), as 'n soort halfgeleiermateriaal met 'n wye bandgaping, speel 'n toenemend belangrike rol in die toepassing van moderne wetenskap en tegnologie. Silikonkarbied het uitstekende termiese stabiliteit, hoë elektriese veldtoleransie, doelbewuste geleidingsvermoë en ander uitstekende fisiese en optiese eienskappe, en word wyd gebruik in opto-elektroniese toestelle en sonkragtoestelle. As gevolg van die toenemende vraag na meer doeltreffende en stabiele elektroniese toestelle, het die bemeestering van die groeiende tegnologie van silikonkarbied 'n gewilde onderwerp geword.
So, hoeveel weet jy van die SiC-groeiproses?
Vandag sal ons drie hooftegnieke vir die groei van silikonkarbied-enkelkristalle bespreek: fisiese dampvervoer (PVT), vloeibare fase-epitaksie (LPE), en hoëtemperatuur chemiese dampafsetting (HT-CVD).
Fisiese Dampoordragmetode (PVT)
Die fisiese dampoordragmetode is een van die mees gebruikte silikonkarbiedgroeiprosesse. Die groei van enkelkristal-silikonkarbied is hoofsaaklik afhanklik van sublimasie van silikonkarbiedpoeier en herafsetting op saadkristal onder hoë temperatuurtoestande. In 'n geslote grafietkroes word die silikonkarbiedpoeier tot hoë temperatuur verhit, deur die beheer van temperatuurgradiënt kondenseer die silikonkarbiedstoom op die oppervlak van die saadkristal en groei geleidelik 'n groot enkelkristal.
Die oorgrote meerderheid van die monokristallyne SiC wat ons tans verskaf, word op hierdie manier van groei vervaardig. Dit is ook die hoofstroommetode in die bedryf.
Vloeibare fase-epitaksie (LPE)
Silikonkarbiedkristalle word voorberei deur vloeibare fase-epitaksie deur 'n kristalgroeiproses by die vastestof-vloeistof-grensvlak. In hierdie metode word die silikonkarbiedpoeier in 'n silikon-koolstofoplossing by hoë temperatuur opgelos, en dan word die temperatuur verlaag sodat die silikonkarbied uit die oplossing neerslaan en op die saadkristalle groei. Die hoofvoordeel van die LPE-metode is die vermoë om hoëgehalte-kristalle by 'n laer groeitemperatuur te verkry, die koste is relatief laag, en dit is geskik vir grootskaalse produksie.
Hoë temperatuur Chemiese Dampafsetting (HT-CVD)
Deur die gas wat silikon en koolstof bevat by hoë temperatuur in die reaksiekamer in te voer, word die enkelkristallaag van silikonkarbied direk op die oppervlak van die saadkristal deur 'n chemiese reaksie neergelê. Die voordeel van hierdie metode is dat die vloeitempo en reaksietoestande van die gas presies beheer kan word, om sodoende 'n silikonkarbiedkristal met hoë suiwerheid en min defekte te verkry. Die HT-CVD-proses kan silikonkarbiedkristalle met uitstekende eienskappe produseer, wat veral waardevol is vir toepassings waar uiters hoë kwaliteit materiale benodig word.
Die groeiproses van silikonkarbied is die hoeksteen van die toepassing en ontwikkeling daarvan. Deur voortdurende tegnologiese innovasie en optimalisering speel hierdie drie groeimetodes hul onderskeie rolle om aan die behoeftes van verskillende geleenthede te voldoen, wat die belangrike posisie van silikonkarbied verseker. Met die verdieping van navorsing en tegnologiese vooruitgang sal die groeiproses van silikonkarbiedmateriale steeds geoptimaliseer word, en die werkverrigting van elektroniese toestelle sal verder verbeter word.
(sensuur)
Plasingstyd: 23 Junie 2024