O carburo de silicio (SiC), como material semicondutor de banda ancha, desempeña un papel cada vez máis importante na aplicación da ciencia e a tecnoloxía modernas. O carburo de silicio ten unha excelente estabilidade térmica, unha alta tolerancia ao campo eléctrico, condutividade intencional e outras excelentes propiedades físicas e ópticas, e úsase amplamente en dispositivos optoelectrónicos e dispositivos solares. Debido á crecente demanda de dispositivos electrónicos máis eficientes e estables, o dominio da tecnoloxía de crecemento do carburo de silicio converteuse nun punto de interese.
Entón, canto sabes sobre o proceso de crecemento do SiC?
Hoxe imos analizar tres técnicas principais para o crecemento de monocristais de carburo de silicio: transporte físico de vapor (PVT), epitaxia en fase líquida (LPE) e deposición química de vapor a alta temperatura (HT-CVD).
Método de transferencia física de vapor (PVT)
O método de transferencia física de vapor é un dos procesos de crecemento de carburo de silicio máis empregados. O crecemento de carburo de silicio monocristalino depende principalmente da sublimación do po de carburo de silicio e da redeposición sobre o cristal semente en condicións de alta temperatura. Nun crisol de grafito pechado, o po de carburo de silicio quéntase a alta temperatura e, mediante o control do gradiente de temperatura, o vapor de carburo de silicio condénsase na superficie do cristal semente e, gradualmente, fai medrar un monocristal de gran tamaño.
A gran maioría do SiC monocristalino que subministramos actualmente fabrícase con este método de crecemento. Tamén é o método habitual na industria.
Epitaxia en fase líquida (LPE)
Os cristais de carburo de silicio prepáranse mediante epitaxia en fase líquida mediante un proceso de crecemento cristalino na interface sólido-líquido. Neste método, o po de carburo de silicio disólvese nunha solución de silicio-carbono a alta temperatura e, a continuación, a temperatura redúcese para que o carburo de silicio precipite da solución e creza nos cristais semente. A principal vantaxe do método LPE é a capacidade de obter cristais de alta calidade a unha temperatura de crecemento máis baixa, o custo é relativamente baixo e é axeitado para a produción a grande escala.
Deposición química de vapor a alta temperatura (HT-CVD)
Ao introducir o gas que contén silicio e carbono na cámara de reacción a alta temperatura, a capa monocristalina de carburo de silicio deposítase directamente na superficie do cristal semente mediante unha reacción química. A vantaxe deste método é que o caudal e as condicións de reacción do gas pódense controlar con precisión, para obter un cristal de carburo de silicio con alta pureza e poucos defectos. O proceso HT-CVD pode producir cristais de carburo de silicio con excelentes propiedades, o que é especialmente valioso para aplicacións onde se requiren materiais de altísima calidade.
O proceso de crecemento do carburo de silicio é a pedra angular da súa aplicación e desenvolvemento. Mediante a continua innovación e optimización tecnolóxica, estes tres métodos de crecemento desempeñan os seus respectivos papeis para satisfacer as necesidades de diferentes ocasións, garantindo a importante posición do carburo de silicio. Coa profundación da investigación e o progreso tecnolóxico, o proceso de crecemento dos materiais de carburo de silicio seguirá optimizándose e o rendemento dos dispositivos electrónicos mellorará aínda máis.
(censura)
Data de publicación: 23 de xuño de 2024