El carbur de silici (SiC), com a 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 propietats físiques i òptiques excel·lents, i s'utilitza àmpliament en dispositius optoelectrònics i dispositius solars. A causa de la creixent demanda de dispositius electrònics més eficients i estables, el domini de la tecnologia de creixement del carbur de silici s'ha convertit en un punt calent.
Llavors, quant en saps sobre el procés de creixement del SiC?
Avui parlarem de tres tècniques principals per al creixement de monocristalls de carbur de silici: transport físic de vapor (PVT), epitàxia en fase líquida (LPE) i deposició química de vapor a alta temperatura (HT-CVD).
Mètode de transferència física de vapor (PVT)
El mètode de transferència física de vapor és un dels processos de creixement de carbur de silici més utilitzats. El creixement del carbur de silici monocristall depèn principalment de la sublimació de la pols de silici i la redeposició sobre el cristall de sembra en condicions d'alta temperatura. En un gresol de grafit tancat, la pols de carbur de silici s'escalfa a alta temperatura i, mitjançant el control del gradient de temperatura, el vapor de carbur de silici es condensa a la superfície del cristall de sembra i gradualment fa créixer un monocristall de gran mida.
La gran majoria del SiC monocristal·lí que actualment oferim es fabrica d'aquesta manera. També és la manera principal a la indústria.
Epitàxia en fase líquida (LPE)
Els cristalls de carbur de silici es preparen mitjançant 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 es redueix la temperatura perquè el carbur de silici precipiti de la solució i creixi sobre els cristalls de sembra. 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 química de vapor a alta temperatura (HT-CVD)
En introduir el gas que conté silici i carboni a la cambra de reacció a alta temperatura, la capa monocristallina de carbur de silici es diposita directament a la superfície del cristall sembra 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 alta puresa i pocs defectes. El procés HT-CVD pot produir cristalls de carbur de silici amb excel·lents propietats, cosa que és particularment valuosa per a aplicacions on es requereixen materials d'extrema qualitat.
El procés de creixement del carbur de silici és la pedra angular de la seva aplicació i desenvolupament. A través de la innovació i l'optimització tecnològica contínues, aquests tres mètodes de creixement juguen els seus respectius papers per satisfer les necessitats de diferents ocasions, garantint la posició important del carbur de silici. Amb l'aprofundiment de la recerca i el progrés tecnològic, el procés de creixement dels materials de carbur de silici continuarà optimitzant-se i el rendiment dels dispositius electrònics millorarà encara més.
(censura)
Data de publicació: 23 de juny de 2024