6-tums HPSI SiC-substratskiva Kiselkarbid Semi-inolerande SiC-skivor

De nuvarande tillväxtmetoderna för SiC-enkristaller inkluderar huvudsakligen följande tre: vätskefasmetoden, kemisk ångdeponering vid hög temperatur och fysikalisk ångfastransport (PVT-metoden). Bland dem är PVT-metoden den mest undersökta och mogna tekniken för SiC-enkristalltillväxt, och dess tekniska svårigheter är:

(1) SiC-enkristaller vid hög temperatur på 2300 °C i den slutna grafitkammaren för att slutföra omkristallisationsprocessen "fast - gas - fast" med lång tillväxtcykel, svårkontrollerad och benägen för mikrotubuli, inneslutningar och andra defekter.

(2) Kiselkarbid-enkristaller, inklusive mer än 200 olika kristalltyper, men generellt produceras endast av en kristalltyp, vilket gör det lätt att producera kristalltyptransformationer under tillväxtprocessen, vilket resulterar i defekter i flera typer av inneslutningar. Det är svårt att kontrollera stabiliteten i framställningsprocessen för en enda specifik kristalltyp, till exempel den nuvarande huvudströmmen av 4H-kristaller.

(3) I det termiska fältet för tillväxt av enkristaller i kiselkarbid finns en temperaturgradient, vilket resulterar i en naturlig inre spänning under kristalltillväxtprocessen och resulterar i dislokationer, fel och andra defekter.

(4) Tillväxtprocessen för enkristaller av kiselkarbid kräver strikt kontroll av införandet av externa föroreningar för att erhålla en halvisolerande kristall med mycket hög renhet eller riktningsdopad ledande kristall. För de halvisolerande kiselkarbidsubstrat som används i RF-enheter måste de elektriska egenskaperna uppnås genom att kontrollera den mycket låga föroreningskoncentrationen och specifika typer av punktdefekter i kristallen.