SiC単結の調製方法: PVT 方法に焦点を当て
シリコンカービッド (SiC) の単結晶の主要調製方法には,物理蒸気輸送 (PVT),トップシード溶液成長 (TSSG),高温化学蒸気堆積 (HT-CVD).
その中には,PVT 方法工業生産において最も広く採用されているのは,シンプルな設備,制御の容易さ,比較的低コストの設備,および運用費による.
PVT の SiC 結晶 の 成長 の 重要な 技術
PVT の成長構造の図面
物理蒸気輸送 (PVT) 方法を用いてSiC結晶を栽培する際の主な考慮事項は以下の通りである.
熱場におけるグラファイト材料の純度
グラフィット部品の不純分量は以下でなければならない.5×10−6隔熱フィルトの不純度値は以下で10×10−6.
ボロン (B) とアルミニウム (Al) の濃度は0.1×10−6.
種子結晶 の 正確 な 極度 選択
についてC (0001)顔は成長に適しています4H-SiCクリスタル
についてSi (0001)顔は成長に適しています6H-SiCクリスタル
軸外種子結晶の使用
軸外種は成長対称性を変化させ,結晶の欠陥形成を減らすのに役立ちます.
良い種子結晶結合プロセス
成長過程で機械的な安定性と均一性を確保します
プロセス中に安定した成長インターフェース
高品質の結晶形成には 安定した固体・ガスインターフェースを維持することが重要です.
SiC結晶の成長のための重要な技術
SiC粉末におけるドーピング技術
セリウム (Ce) ドーピング源粉末の単相4H-SiC結晶の安定成長を促進する.
利点は成長率の向上,方向性の制御の改善,不純物や欠陥の減少,単相安定性と結晶の質の向上などです.
また,裏側の侵食を抑制し,単結性も改善します.
軸性・半径性熱グラディエントの制御
軸熱グラデントは多型安定性と成長効率に影響を与える.
低傾斜は,望ましくない多型化と物質輸送の減少を引き起こす可能性があります.
適正な軸面と半径面の傾斜は,急速な成長と安定した結晶質を保証します.
基礎平面変位 (BPD) 制御
BPDは SiCの臨界切断ストレスを超えた切断ストレスの原因です
これらの欠陥は,スリップシステムの活性化により成長と冷却段階中に形成される.
内部のストレスを減らすことで BPD の形成を最小限に抑えます
ガス相組成比制御
A について炭素とシリコンの比率が高くガス段階では 多型変換を抑制します
大規模なステップ・バンキングを削減し,成長表面情報を維持し,ポリタイプ安定性を向上させる.
わかった
低 ストレス の 成長 制御
内部ストレスは,格子折り,結晶破裂,および BPD の増加に繋がり,発掘とデバイスの性能に悪影響を及ぼします.
ストレス削減の主要な戦略には,以下のものがある.
SiC結晶成長技術の発展傾向
未来では,高品質のSiC単結晶の成長は次の方向に進むでしょう.
大きめのウエーファー
SiCウエーファー直径が数ミリメートルから6インチ 8インチそして,12インチ.
大きいウエフは生産効率を向上させ,コストを削減し,高電力装置の要件を満たします
より 良い 品質
SiC結晶の質は著しく改善しましたが,マイクロパイプ,脱位,汚れなどの欠陥は依然として残っています.
これらの欠陥を排除することは,デバイスの性能と信頼性を確保するために不可欠です.
低コスト
現在,SiC結晶の高コストは,その普及を制限しています.
プロセスの最適化,効率の向上,低コストの原材料によってコスト削減が達成できます
結論は
高品質のSiC単結生殖は,半導体材料の研究の重要な分野です. 継続的な技術進歩により,SiC結晶生殖技術はさらに進化するでしょう.高温での使用の堅牢な基盤を確立する高周波の電子機器です
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