SiC 단일 결정의 준비 방법: PVT 방법에 중점을 두십시오.
실리콘 카바이드 (SiC) 단일 결정의 주요 준비 방법은 물리적 증기 운송 (PVT), 최상 씨앗 용액 성장 (TSSG),고온 화학 증기 퇴적 (HT-CVD).
그 중에서도PVT 방법산업 생산에서 가장 널리 사용되고 있습니다. 간단한 장비, 제어 용이성, 상대적으로 낮은 장비 비용, 운영 비용으로 인해요.
PVT에서 SiC 크리스탈의 성장 핵심 기술
PVT 성장 구조의 도표
물리적 증기 운송 (PVT) 방법을 사용하여 SiC 결정의 재배에 대한 주요 고려 사항은 다음과 같습니다.
열장에서의 그래피트 재료의 순수성
그래피트 부품의 불순물 함량은 아래와 같습니다5x10-6, 그리고 절연 felt의 불순물 함량은 아래로 있어야합니다.10 × 10-6.
보롱 (B) 및 알루미늄 (Al) 의 농도는0.1×10-6.
씨앗 결정의 올바른 극성 선택
의C (0001)얼굴은 성장하기에 적합합니다.4H-SiC크리스탈.
의시 (0001)얼굴은 성장하기에 적합합니다.6H-SiC크리스탈.
원동자리 외의 씨앗 결정 사용
축 밖의 씨앗은 성장 대칭을 변화시키고 결정의 결함 형성을 줄이는 데 도움이됩니다.
좋은 씨앗 결정 결합 과정
성장 과정에서 기계적 안정성과 균일성을 보장합니다.
프로세스 동안 안정적인 성장 인터페이스
고품질의 결정 형성을 위해 안정적인 고체/가스 인터페이스를 유지하는 것이 중요합니다.
SiC 크리스탈 성장에 중요한 기술
SiC 파우더의 도핑 기술
세리움 (Ce) 도핑소스 파우더에서 단일 단계 4H-SiC 결정의 안정적인 성장을 촉진합니다.
이점으로는 성장률 증가, 방향 조절 개선, 불순물 및 결함 감소, 단일 단계 안정성 및 결정 품질 향상 등이 있습니다.
그것은 또한 뒷면 침식을 억제하고 단일 결정성을 향상시키는 데 도움이됩니다.
축 및 방사선 열 경사율의 제어
축적 열 gradient는 폴리 타입 안정성과 성장 효율성에 영향을 미칩니다.
낮은 경사도는 원치 않는 폴리 타입과 소재 운송을 줄일 수 있습니다.
적절한 축적 및 방사성 경사점은 빠른 성장과 안정적인 결정 품질을 보장합니다.
기초 평면 변동 (BPD) 통제
BPD는 SiC의 중요한 절단 스트레스를 초과하는 절단 스트레스로 인해 발생합니다.
이 결함은 슬리프 시스템 활성화로 인해 성장 및 냉각 단계에서 형성됩니다.
내부 스트레스를 줄이면 BPD가 최소화됩니다.
가스 단계 구성 비율 제어
A더 높은 탄소/실리콘 비율기체 단계에서는 다형 변환을 억제합니다.
큰 단계 뭉치를 줄이고 성장 표면 정보를 유지하며 다형식 안정성을 향상시킵니다.
- 네
저 스트레스 성장 조절
내부 스트레스는 격자 구부러짐, 결정 균열 및 BPD 증가로 이어지며, 부각과 장치 성능에 부정적인 영향을 미칩니다.
주요 스트레스 감축 전략은 다음과 같습니다.
SiC 크리스탈 성장 기술 개발 동향
미래에는 고품질의 SiC 단일 결정 성장이 다음과 같은 방향으로 발전할 것입니다.
더 큰 웨이퍼 크기
SiC 웨이퍼 지름은 몇 밀리미터에서6인치, 8인치, 그리고 심지어12인치.
더 큰 웨이퍼는 생산 효율성을 향상시키고 비용을 절감하며 고전력 장치 요구 사항을 충족시킵니다.
더 높은 품질
SiC 크리스탈 품질이 크게 향상되었지만, 마이크로 파이프, 굴절 및 불순물 등의 결함이 여전히 남아 있습니다.
이러한 결함을 제거하는 것은 장치의 성능과 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다.
더 낮은 비용
현재 SiC 결정의 높은 비용은 그들의 광범위한 채택을 제한합니다.
비용 절감은 프로세스 최적화, 향상된 효율성 및 저렴한 원료로 이루어질 수 있습니다.
결론:
고품질의 SiC 단일 결정 성장은 반도체 재료 연구의 핵심 분야입니다. 지속적인 기술 발전으로 SiC 결정 성장 기술은 더욱 발전 할 것입니다.고온에서 적용할 수 있는 탄탄한 기반을 마련하는, 고주파 및 고전력 전자제품
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