२ इन्च SiC इन्गट Dia50.8mmx10mmt 4H-N मोनोक्रिस्टल

SiC क्रिस्टल ग्रोथ टेक्नोलोजी

SiC को विशेषताहरूले एकल क्रिस्टल बढ्न गाह्रो बनाउँछ। यो मुख्यतया वायुमण्डलीय चापमा Si : C = 1 : 1 को stoichiometric अनुपात भएको कुनै तरल चरण नभएको र प्रत्यक्ष रेखाचित्र विधि जस्ता अधिक परिपक्व वृद्धि विधिहरूद्वारा SiC वृद्धि गर्न सम्भव नभएको कारणले हो। गिरने क्रूसिबल विधि, जुन अर्धचालक उद्योगको मुख्य आधार हो। सैद्धान्तिक रूपमा, Si : C = 1 : 1 को stoichiometric अनुपात भएको समाधान तब मात्र प्राप्त गर्न सकिन्छ जब दबाव 10E5atm भन्दा बढी हुन्छ र तापक्रम 3200℃ भन्दा बढी हुन्छ। हाल, मुख्यधारा विधिहरूमा PVT विधि, तरल-चरण विधि, र उच्च-तापमान वाष्प-चरण रासायनिक निक्षेप विधि समावेश छ।

हामीले प्रदान गर्ने SiC वेफर्स र क्रिस्टलहरू मुख्यतया भौतिक भाप यातायात (PVT) द्वारा हुर्काइन्छ, र निम्न PVT को संक्षिप्त परिचय हो:

भौतिक भाप यातायात (PVT) विधि लेली द्वारा 1955 मा आविष्कार गरिएको ग्यास-फेज सबलिमेशन प्रविधिबाट उत्पन्न भएको हो, जसमा SiC पाउडरलाई ग्रेफाइट ट्यूबमा राखिन्छ र SiC पाउडरलाई सड्न र उदात्तीकरण गर्न उच्च तापक्रममा तताइन्छ, र त्यसपछि ग्रेफाइट। ट्यूबलाई चिसो पारिन्छ, र SiC पाउडरको विघटित ग्यास-फेज कम्पोनेन्टहरू जम्मा हुन्छन् र ग्रेफाइट ट्यूबको वरपरको क्षेत्रमा SiC क्रिस्टलको रूपमा क्रिस्टलाइज हुन्छन्। यद्यपि यो विधिले ठूलो आकारको SiC एकल क्रिस्टलहरू प्राप्त गर्न गाह्रो छ र ग्रेफाइट ट्यूब भित्र जम्मा गर्ने प्रक्रियालाई नियन्त्रण गर्न गाह्रो छ, यसले पछिका अनुसन्धानकर्ताहरूको लागि विचारहरू प्रदान गर्दछ।

YM Tairov et al। रूसमा यस आधारमा बीज क्रिस्टलको अवधारणा पेश गर्‍यो, जसले अनियन्त्रित क्रिस्टल आकार र SiC क्रिस्टलहरूको न्यूक्लिएशन स्थितिको समस्या समाधान गर्‍यो। त्यसपछिका शोधकर्ताहरूले सुधार गर्न जारी राखे र अन्ततः भौतिक भाप स्थानान्तरण (PVT) विधि विकसित गरे जुन आज औद्योगिक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

प्रारम्भिक SiC क्रिस्टल वृद्धि विधिको रूपमा, PVT हाल SiC क्रिस्टलहरूको लागि सबैभन्दा मुख्यधारा वृद्धि विधि हो। अन्य विधिहरूको तुलनामा, यस विधिमा वृद्धि उपकरण, सरल वृद्धि प्रक्रिया, बलियो नियन्त्रण योग्यता, पूर्ण विकास र अनुसन्धानको लागि कम आवश्यकताहरू छन्, र पहिले नै औद्योगिकीकरण गरिएको छ।