6inch HPSI SiC substraat wafer Siliciumcarbide Semi-isolerende SiC wafers

De huidige groeimethoden voor SiC-monokristallen omvatten voornamelijk de volgende drie: de vloeistoffasemethode, de hogetemperatuur-chemische-dampdepositiemethode en de fysische-dampfasetransportmethode (PVT). De PVT-methode is de meest onderzochte en volwassen technologie voor de groei van SiC-monokristallen, met de volgende technische uitdagingen:

(1) SiC-monokristal bij een hoge temperatuur van 2300 °C boven de gesloten grafietkamer om het rekristallisatieproces van de omzetting "vast - gas - vast" te voltooien. De groeicyclus is lang, moeilijk te controleren en gevoelig voor microtubuli, insluitsels en andere defecten.

(2) Enkelkristal van siliciumcarbide, met meer dan 200 verschillende kristaltypen, maar de productie ervan is in het algemeen beperkt tot één kristaltype, de transformatie van het kristaltype is gemakkelijk te produceren tijdens het groeiproces, wat resulteert in defecten met insluitsels van meerdere typen, het voorbereidingsproces van één specifiek kristaltype is moeilijk te controleren, de stabiliteit van het proces is bijvoorbeeld moeilijk te controleren bij de huidige hoofdstroom van het 4H-type.

(3) In het thermische veld van de groei van een enkel kristal van siliciumcarbide is er een temperatuurgradiënt, wat resulteert in het kristalgroeiproces, er is een natuurlijke interne spanning en de resulterende ontwrichtingen, fouten en andere defecten die worden veroorzaakt.

(4) Het groeiproces van siliciumcarbide-monokristallen vereist strikte controle op de introductie van externe onzuiverheden om een semi-isolerend kristal met een zeer hoge zuiverheid of een richtingsgedoteerd geleidend kristal te verkrijgen. Voor de semi-isolerende siliciumcarbidesubstraten die in RF-apparaten worden gebruikt, moeten de elektrische eigenschappen worden bereikt door de zeer lage concentratie onzuiverheden en specifieke soorten puntdefecten in het kristal te controleren.