2-Zoll-SiC-Barren, Durchmesser 50,8 mm x 10 mm, 4H-N-Einkristall

Kurzbeschreibung:

Ein 2-Zoll-SiC-Ingot (Siliziumkarbid) bezeichnet einen zylindrischen oder blockförmigen Einkristall aus Siliziumkarbid mit einem Durchmesser bzw. einer Kantenlänge von 2 Zoll. Siliziumkarbid-Ingots werden als Ausgangsmaterial für die Herstellung verschiedener Halbleiterbauelemente verwendet, beispielsweise leistungselektronischer Bauelemente und optoelektronischer Bauelemente.

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SiC-Kristallwachstumstechnologie

Die Eigenschaften von SiC erschweren die Züchtung von Einkristallen. Dies ist hauptsächlich auf die Tatsache zurückzuführen, dass es bei Atmosphärendruck keine flüssige Phase mit einem stöchiometrischen Verhältnis von Si : C = 1 : 1 gibt und es nicht möglich ist, SiC mit ausgereifteren Wachstumsmethoden wie der Direktziehmethode zu züchten die Falltiegelmethode, die die Hauptstützen der Halbleiterindustrie sind. Theoretisch kann eine Lösung mit einem stöchiometrischen Verhältnis von Si : C = 1 : 1 nur erhalten werden, wenn der Druck größer als 10E5atm und die Temperatur höher als 3200℃ ist. Zu den gängigen Methoden gehören derzeit das PVT-Verfahren, das Flüssigphasenverfahren und das chemische Hochtemperatur-Dampfphasenverfahren.

Die von uns bereitgestellten SiC-Wafer und -Kristalle werden hauptsächlich durch physikalischen Dampftransport (PVT) gezüchtet. Im Folgenden finden Sie eine kurze Einführung in PVT:

Die Methode des physikalischen Dampftransports (PVT) geht auf die 1955 von Lely erfundene Gasphasensublimationstechnik zurück, bei der SiC-Pulver in ein Graphitrohr gegeben und auf eine hohe Temperatur erhitzt wird, um das SiC-Pulver und anschließend den Graphit zu zersetzen und zu sublimieren Das Graphitrohr wird abgekühlt und die zersetzten Gasphasenbestandteile des SiC-Pulvers lagern sich ab und kristallisieren als SiC-Kristalle in der Umgebung des Graphitrohrs. Obwohl es mit dieser Methode schwierig ist, große SiC-Einkristalle zu erhalten, und der Ablagerungsprozess innerhalb des Graphitrohrs schwer zu kontrollieren ist, liefert sie Ideen für nachfolgende Forscher.

YM Tairov et al. in Russland führte auf dieser Grundlage das Konzept des Impfkristalls ein, das das Problem der unkontrollierbaren Kristallform und Keimbildungsposition von SiC-Kristallen löste. Nachfolgende Forscher verbesserten sich weiter und entwickelten schließlich die Methode des physikalischen Dampftransfers (PVT), die heute industriell eingesetzt wird.

Als älteste Züchtungsmethode für SiC-Kristalle ist PVT derzeit die am weitesten verbreitete Züchtungsmethode für SiC-Kristalle. Im Vergleich zu anderen Methoden stellt diese Methode geringe Anforderungen an die Wachstumsausrüstung, einen einfachen Wachstumsprozess, eine gute Kontrollierbarkeit, gründliche Entwicklung und Forschung und wurde bereits industrialisiert.