Neden sıvı faz epitaksi yöntemini seçmelisiniz?

SiC'nin benzersiz özellikleri, tek kristallerin büyütülmesini zorlaştırır. Yarı iletken endüstrisinde kullanılan düz çekme yöntemi ve alçalan pota yöntemi gibi geleneksel büyütme yöntemleri, atmosferik basınçta Si:C=1:1 sıvı fazının bulunmaması nedeniyle uygulanamamaktadır. Büyüme süreci, teorik hesaplamalara göre çözeltide Si:C=1:1 stokiyometrik oranına ulaşmak için 105 atm'den daha yüksek bir basınç ve 3200°C'den daha yüksek bir sıcaklık gerektirir.

PVT yöntemiyle karşılaştırıldığında, SiC'yi büyütmek için sıvı faz yöntemi aşağıdaki avantajlara sahiptir:

1. düşük dislokasyon yoğunluğu. SiC substratlarındaki dislokasyon sorunu, SiC cihazlarının performansını kısıtlamanın anahtarı olmuştur. Substrattaki delici dislokasyonlar ve mikrotübüller epitaksiyel büyümeye aktarılarak cihazın kaçak akımını arttırır ve blokaj voltajını ve elektrik alanını bozar. Bir yandan, sıvı fazda büyütme yöntemi, büyüme sıcaklığını önemli ölçüde azaltabilir, yüksek sıcaklık durumundan soğuma sırasında termal stresin neden olduğu dislokasyonları azaltabilir ve büyüme süreci sırasında dislokasyonların oluşmasını etkili bir şekilde engelleyebilir. Öte yandan, sıvı fazlı büyüme süreci farklı dislokasyonlar arasındaki dönüşümü gerçekleştirebilir, Diş Açma Vidası Dislokasyonu (TSD) veya Diş Açma Kenarı Dislokasyonu (TED), büyüme süreci sırasında yayılma yönünü değiştirerek istifleme hatasına (SF) dönüştürülür. ve son olarak tabaka fayına boşaldı. Yayılma yönü değiştirilir ve son olarak kristalin dışına boşaltılır, böylece büyüyen kristalde dislokasyon yoğunluğunun azaldığı fark edilir. Böylece, SiC tabanlı cihazların performansını artırmak için mikrotübül içermeyen ve düşük dislokasyon yoğunluğuna sahip yüksek kaliteli SiC kristalleri elde edilebilir.

2. Daha büyük boyutlu alt tabakayı gerçekleştirmek kolaydır. PVT yöntemi, enine sıcaklığın kontrol edilmesi zordur, aynı zamanda kesitteki gaz fazı durumunun kararlı bir sıcaklık dağılımı oluşturması zordur, çap ne kadar büyük olursa, kalıplama süresi o kadar uzun olur, o kadar zor olur kontrol etmenin maliyeti ve zaman tüketimi büyüktür. Sıvı faz yöntemi, daha büyük alt tabakaların hızlı bir şekilde elde edilmesine yardımcı olan omuz serbest bırakma tekniği yoluyla nispeten basit çap genişlemesine izin verir.

3. P tipi kristaller hazırlanabilir. Yüksek büyüme basıncı nedeniyle sıvı faz yöntemi, sıcaklık nispeten düşüktür ve Al koşulları altında buharlaşması ve kaybolması kolay değildir, Al ilavesiyle akı çözeltisini kullanan sıvı faz yönteminin yüksek bir değer elde etmesi daha kolay olabilir P tipi SiC kristallerinin taşıyıcı konsantrasyonu. PVT yönteminin sıcaklığı yüksektir, P tipi parametrenin uçucu hale gelmesi kolaydır.

Benzer şekilde, sıvı faz yöntemi aynı zamanda yüksek sıcaklıklarda akı süblimleşmesi, büyüyen kristaldeki safsızlık konsantrasyonunun kontrolü, akı sarma, yüzen kristal oluşumu, yardımcı çözücüde artık metal iyonları ve oran gibi bazı zor problemlerle de karşı karşıyadır. C: Si'nin 1:1 oranında ve diğer zorluklarda sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir.