2 इंच SiC इंगॉट Dia50.8mmx10mmt 4H-N मोनोक्रिस्टल

SiC क्रिस्टल ग्रोथ तंत्रज्ञान

SiC च्या वैशिष्ट्यांमुळे सिंगल क्रिस्टल्स वाढणे कठीण होते. हे मुख्यतः या वस्तुस्थितीमुळे आहे की वातावरणाच्या दाबावर Si : C = 1 : 1 च्या स्टोचिओमेट्रिक गुणोत्तरासह कोणताही द्रव टप्पा नाही आणि अधिक परिपक्व वाढीच्या पद्धतींद्वारे SiC वाढवणे शक्य नाही, जसे की थेट रेखाचित्र पद्धत आणि फॉलिंग क्रूसिबल पद्धत, जी सेमीकंडक्टर उद्योगाचे मुख्य आधार आहेत. सैद्धांतिकदृष्ट्या, Si : C = 1 : 1 च्या stoichiometric गुणोत्तरासह द्रावण फक्त तेव्हाच मिळू शकते जेव्हा दाब 10E5atm पेक्षा जास्त असेल आणि तापमान 3200℃ पेक्षा जास्त असेल. सध्या, मुख्य प्रवाहातील पद्धतींमध्ये PVT पद्धत, लिक्विड-फेज पद्धत आणि उच्च-तापमान वाष्प-फेज रासायनिक जमा करण्याची पद्धत समाविष्ट आहे.

आम्ही पुरवतो ते SiC वेफर्स आणि क्रिस्टल्स मुख्यत्वे भौतिक वाष्प वाहतूक (PVT) द्वारे उगवले जातात आणि खालील PVT ची थोडक्यात ओळख आहे:

भौतिक बाष्प वाहतूक (PVT) पद्धत 1955 मध्ये Lely ने शोधलेल्या गॅस-फेज सबलिमेशन तंत्रापासून उद्भवली, ज्यामध्ये SiC पावडर ग्रेफाइट ट्यूबमध्ये ठेवली जाते आणि SiC पावडरचे विघटन आणि उदात्तीकरण करण्यासाठी उच्च तापमानाला गरम केले जाते आणि नंतर ग्रेफाइट ट्यूब थंड केली जाते आणि SiC पावडरचे विघटित गॅस-फेज घटक ग्रेफाइट ट्यूबच्या सभोवतालच्या भागात SiC क्रिस्टल्स म्हणून जमा केले जातात आणि क्रिस्टलाइज केले जातात. जरी ही पद्धत मोठ्या आकाराचे SiC सिंगल क्रिस्टल्स मिळवणे कठीण आहे आणि ग्रेफाइट ट्यूबच्या आत जमा करण्याची प्रक्रिया नियंत्रित करणे कठीण आहे, तरीही ती नंतरच्या संशोधकांसाठी कल्पना प्रदान करते.

YM Tairov et al. रशियामध्ये या आधारावर सीड क्रिस्टलची संकल्पना मांडली, ज्याने अनियंत्रित क्रिस्टल आकार आणि SiC क्रिस्टल्सच्या न्यूक्लिएशन स्थितीची समस्या सोडवली. त्यानंतरच्या संशोधकांनी सुधारणे चालू ठेवले आणि अखेरीस भौतिक वाष्प हस्तांतरण (PVT) पद्धत विकसित केली जी आज औद्योगिकरित्या वापरली जाते.

सर्वात जुनी SiC क्रिस्टल वाढ पद्धत म्हणून, PVT सध्या SiC क्रिस्टल्ससाठी सर्वात मुख्य प्रवाहात वाढ पद्धत आहे. इतर पद्धतींच्या तुलनेत, या पद्धतीमध्ये वाढ उपकरणे, साधी वाढ प्रक्रिया, मजबूत नियंत्रणक्षमता, कसून विकास आणि संशोधन यासाठी कमी आवश्यकता आहेत आणि ते आधीच औद्योगिकीकरण झाले आहे.