El carbur de silici (SiC), com una mena de material semiconductor de banda ampla, juga un paper cada cop més important en l'aplicació de la ciència i la tecnologia modernes. El carbur de silici té una excel·lent estabilitat tèrmica, una alta tolerància al camp elèctric, una conductivitat intencionada i altres excel·lents propietats físiques i òptiques, i s'utilitza àmpliament en dispositius optoelectrònics i dispositius solars. A causa de la creixent demanda de dispositius electrònics més eficients i estables, dominar la tecnologia de creixement del carbur de silici s'ha convertit en un punt calent.
Llavors, quant saps sobre el procés de creixement de SiC?
Avui parlarem de tres tècniques principals per al creixement de cristalls simples de carbur de silici: transport físic de vapor (PVT), epitaxia en fase líquida (LPE) i deposició de vapor químic a alta temperatura (HT-CVD).
Mètode de transferència de vapor físic (PVT)
El mètode de transferència de vapor físic és un dels processos de creixement de carbur de silici més utilitzats. El creixement del carbur de silici d'un sol cristall depèn principalment de la sublimació de la pols sic i la reposició en el cristall de llavors en condicions d'alta temperatura. En un gresol de grafit tancat, la pols de carbur de silici s'escalfa a alta temperatura, mitjançant el control del gradient de temperatura, el vapor de carbur de silici es condensa a la superfície del cristall de llavor i creix gradualment un cristall únic de gran mida.
La gran majoria del SiC monocristal·lí que proporcionem actualment es fa d'aquesta manera de creixement. També és la via principal a la indústria.
Epitaxia en fase líquida (LPE)
Els cristalls de carbur de silici es preparen per epitaxia en fase líquida mitjançant un procés de creixement de cristalls a la interfície sòlid-líquid. En aquest mètode, la pols de carbur de silici es dissol en una solució de silici-carboni a alta temperatura, i després la temperatura es redueix perquè el carbur de silici es precipiti de la solució i creixi sobre els cristalls de llavors. El principal avantatge del mètode LPE és la capacitat d'obtenir cristalls d'alta qualitat a una temperatura de creixement més baixa, el cost és relativament baix i és adequat per a la producció a gran escala.
Deposició de vapor químic d'alta temperatura (HT-CVD)
En introduir el gas que conté silici i carboni a la cambra de reacció a alta temperatura, la capa de cristall únic de carbur de silici es diposita directament a la superfície del cristall de llavors mitjançant una reacció química. L'avantatge d'aquest mètode és que el cabal i les condicions de reacció del gas es poden controlar amb precisió, per tal d'obtenir un cristall de carbur de silici amb gran puresa i pocs defectes. El procés HT-CVD pot produir cristalls de carbur de silici amb excel·lents propietats, la qual cosa és especialment valuosa per a aplicacions on es requereixen materials d'alta qualitat.
El procés de creixement del carbur de silici és la pedra angular de la seva aplicació i desenvolupament. Mitjançant la contínua innovació i optimització tecnològica, aquests tres mètodes de creixement juguen els seus respectius papers per satisfer les necessitats de diferents ocasions, assegurant la posició important del carbur de silici. Amb l'aprofundiment de la investigació i el progrés tecnològic, el procés de creixement dels materials de carbur de silici es continuarà optimitzant i el rendiment dels dispositius electrònics es millorarà encara més.
(censura)
Hora de publicació: 23-juny-2024