6-tommers HPSI SiC-substratwafer Silisiumkarbid Semi-insulterende SiC-wafere

De nåværende vekstmetodene for SiC-enkeltkrystaller inkluderer hovedsakelig følgende tre: væskefasemetoden, høytemperatur kjemisk dampavsetningsmetode og fysisk dampfasetransport (PVT-metode). Blant disse er PVT-metoden den mest undersøkte og modne teknologien for SiC-enkeltkrystallvekst, og dens tekniske vanskeligheter er:

(1) SiC-enkeltkrystall ved høy temperatur på 2300 °C over et lukket grafittkammer fullfører omkrystalliseringsprosessen mellom "faststoff - gass - fast stoff". Vekstsyklusen er lang, vanskelig å kontrollere og utsatt for mikrotubuli, inneslutninger og andre defekter.

(2) Silisiumkarbid-enkrystaller, inkludert mer enn 200 forskjellige krystalltyper, men generelt produseres det bare én krystalltype. Det er lett å produsere krystalltypetransformasjon i vekstprosessen, noe som resulterer i defekter i flere typer inneslutninger. Det er vanskelig å kontrollere stabiliteten til en enkelt spesifikk krystalltype i fremstillingsprosessen, for eksempel den nåværende hovedstrømmen av 4H-typen.

(3) I det termiske feltet for vekst av silisiumkarbid-enkrystaller er det en temperaturgradient, noe som resulterer i en naturlig indre spenning under krystallvekstprosessen og resulterer i forskyvninger, feil og andre defekter.

(4) Vekstprosessen for silisiumkarbid-enkrystaller må kontrollere tilførselen av eksterne urenheter strengt for å oppnå en halvisolerende krystall med svært høy renhet eller retningsbestemt dopet ledende krystall. For de halvisolerende silisiumkarbidsubstratene som brukes i RF-enheter, må de elektriske egenskapene oppnås ved å kontrollere den svært lave urenhetskonsentrasjonen og spesifikke typer punktdefekter i krystallen.