Oblea de substrato SiC HPSI de 6 polgadas Obleas de SiC semiaislantes de carburo de silicio

Os métodos actuais de crecemento para monocristais de SiC inclúen principalmente os tres seguintes: o método da fase líquida, o método de deposición química de vapor a alta temperatura e o método de transporte físico en fase de vapor (PVT). Entre eles, o método PVT é a tecnoloxía máis investigada e madura para o crecemento de monocristais de SiC, e as súas dificultades técnicas son:

(1) Monocristal de SiC a alta temperatura de 2300 °C por riba da cámara de grafito pechada para completar o proceso de recristalización de conversión "sólido-gas-sólido", o ciclo de crecemento é longo, difícil de controlar e propenso a microtúbulos, inclusións e outros defectos.

(2) Monocristal de carburo de silicio, que inclúe máis de 200 tipos de cristais diferentes, pero a produción xeral é dun só tipo de cristal, o que facilita a transformación do tipo de cristal no proceso de crecemento, o que resulta en defectos de inclusións multitipo. O proceso de preparación dun só tipo de cristal específico é difícil de controlar a estabilidade do proceso, por exemplo, a corrente principal actual é o tipo 4H.

(3) No campo térmico de crecemento de monocristais de carburo de silicio existe un gradiente de temperatura, o que resulta no proceso de crecemento do cristal nunha tensión interna nativa e as resultantes dislocacións, fallos e outros defectos inducidos.

(4) O proceso de crecemento de monocristais de carburo de silicio necesita controlar estritamente a introdución de impurezas externas para obter un cristal semiillante de moi alta pureza ou un cristal condutor dopado direccionalmente. Para os substratos semiillantes de carburo de silicio empregados en dispositivos de radiofrecuencia, as propiedades eléctricas deben conseguirse controlando a concentración moi baixa de impurezas e os tipos específicos de defectos puntuais no cristal.