פרוסת מצע HPSI SiC בגודל 6 אינץ' פרוסות סיליקון קרביד חצי-מעליבות SiC
טכנולוגיית גידול גבישי סיליקון קרביד PVT SiC
שיטות הגידול הנוכחיות עבור גביש יחיד SiC כוללות בעיקר את שלוש השיטות הבאות: שיטת הפאזה הנוזלית, שיטת שקיעת אדים כימית בטמפרטורה גבוהה, ושיטת הובלת פאזה פיזיקלית של אדים (PVT). ביניהן, שיטת PVT היא הטכנולוגיה הנחקרת והבוגרת ביותר לגידול גביש יחיד SiC, והקשיים הטכניים שלה הם:
(1) גביש יחיד SiC בטמפרטורה גבוהה של 2300 מעלות צלזיוס מעל תא גרפיט סגור להשלים את תהליך ההתגבשות מחדש של "מוצק-גז-מוצק". מחזור הצמיחה ארוך, קשה לשליטה ונוטה למיקרוטובולים, תכלילים ופגמים אחרים.
(2) גביש יחיד מסיליקון קרביד, הכולל יותר מ-200 סוגי גבישים שונים, אך באופן כללי מיוצר רק מסוג אחד של גביש. קל לייצר טרנספורמציה מסוג גביש בתהליך הגידול וכתוצאה מכך נוצרים פגמים בתכלילים מרובים. בתהליך ההכנה של סוג גביש ספציפי יחיד קשה לשלוט ביציבות התהליך, לדוגמה, הזרם המרכזי הנוכחי הוא גביש מסוג 4H.
(3) בשדה התרמי של גידול גביש יחיד מסיליקון קרביד קיים גרדיאנט טמפרטורה, וכתוצאה מכך נוצר מתח פנימי בתהליך גידול הגביש ונוצרים נקעים, תקלות ופגמים אחרים כתוצאה מכך.
(4) תהליך גידול גביש יחיד מסיליקון קרביד דורש שליטה קפדנית על החדרת זיהומים חיצוניים, על מנת לקבל גביש מבודד למחצה בעל טוהר גבוה מאוד או גביש מוליך מסומם כיווניות. עבור מצעי סיליקון קרביד מבודד למחצה המשמשים בהתקני RF, יש להשיג את התכונות החשמליות על ידי שליטה בריכוז הזיהומים הנמוך מאוד ובסוגים ספציפיים של פגמי נקודתיים בגביש.
תרשים מפורט
