סיליקון קרביד (SiC), כמעין חומר מוליכים למחצה מרווח פס רחב, ממלא תפקיד חשוב יותר ויותר ביישום המדע והטכנולוגיה המודרניים.לסיליקון קרביד יציבות תרמית מצוינת, סובלנות שדה חשמלית גבוהה, מוליכות מכוונת ותכונות פיסיקליות ואופטיות מצוינות אחרות, והוא נמצא בשימוש נרחב במכשירים אופטו-אלקטרוניים ובמכשירים סולאריים.בשל הביקוש הגובר למכשירים אלקטרוניים יעילים ויציבים יותר, שליטה בטכנולוגיית הצמיחה של סיליקון קרביד הפכה לנקודה חמה.
אז כמה אתה יודע על תהליך הצמיחה של SiC?
היום נדון בשלוש טכניקות עיקריות לצמיחת גבישים בודדים של סיליקון קרביד: הובלת אדים פיזית (PVT), אפיטקסית פאזה נוזלית (LPE) ותצהיר כימי כימי בטמפרטורה גבוהה (HT-CVD).
שיטת העברת אדים פיזית (PVT)
שיטת העברת אדים פיזית היא אחד מתהליכי הגידול הנפוצים ביותר של סיליקון קרביד.הצמיחה של סיליקון קרביד בגביש אחד תלויה בעיקר בסובלימציה של אבקת sic ושיבוץ מחדש על גביש זרע בתנאי טמפרטורה גבוהים.בכור כור גרפיט סגור, אבקת הסיליקון קרביד מחוממת לטמפרטורה גבוהה, באמצעות בקרת שיפוע הטמפרטורה, קיטור הסיליקון קרביד מתעבה על פני גביש הזרע, ובהדרגה מצמיח גביש יחיד בגודל גדול.
הרוב המכריע של ה- SiC החד-גבישי שאנו מספקים כיום מיוצר בדרך זו של צמיחה.זו גם הדרך המיינסטרים בתעשייה.
אפיטקסיית שלב נוזלי (LPE)
גבישי סיליקון קרביד מוכנים על ידי אפיטקסיה של שלב נוזלי באמצעות תהליך צמיחת גבישים בממשק מוצק-נוזל.בשיטה זו ממיסים את אבקת הסיליקון קרביד בתמיסת סיליקון-פחמן בטמפרטורה גבוהה, ולאחר מכן מורידים את הטמפרטורה כך שהסיליקון קרביד מושקע מהתמיסה וגדל על גבישי הזרע.היתרון העיקרי של שיטת LPE הוא היכולת להשיג גבישים איכותיים בטמפרטורת גידול נמוכה יותר, העלות נמוכה יחסית, והיא מתאימה לייצור בקנה מידה גדול.
שקיעת אדים כימית בטמפרטורה גבוהה (HT-CVD)
על ידי הכנסת הגז המכיל סיליקון ופחמן לתא התגובה בטמפרטורה גבוהה, שכבת הגביש הבודדת של סיליקון קרביד מופקדת ישירות על פני גביש הזרע באמצעות תגובה כימית.היתרון בשיטה זו הוא שניתן לשלוט במדויק על קצב הזרימה ותנאי התגובה של הגז, על מנת לקבל גביש סיליקון קרביד בעל טוהר גבוה ומעט פגמים.תהליך HT-CVD יכול לייצר גבישי סיליקון קרביד בעלי תכונות מצוינות, דבר בעל ערך במיוחד עבור יישומים שבהם נדרשים חומרים באיכות גבוהה במיוחד.
תהליך הצמיחה של סיליקון קרביד הוא אבן הפינה של היישום והפיתוח שלו.באמצעות חדשנות טכנולוגית מתמשכת ואופטימיזציה, שלוש שיטות הצמיחה הללו ממלאות את התפקידים שלהן כדי לענות על הצרכים של אירועים שונים, ומבטיחות את המיקום החשוב של סיליקון קרביד.עם העמקת המחקר וההתקדמות הטכנולוגית, תהליך הצמיחה של חומרי סיליקון קרביד ימשיך להיות אופטימלי, והביצועים של מכשירים אלקטרוניים ישתפרו עוד יותר.
(צנזור)
זמן פרסום: 23 ביוני 2024