भौतिक भाप यातायात (PVT) को परिचय

SiC को आफ्नै विशेषताहरूले निर्धारण गर्दछ कि यसको एकल क्रिस्टल वृद्धि अझ गाह्रो छ। वायुमण्डलीय चापमा Si:C=1:1 तरल चरणको अनुपस्थितिको कारण, सेमीकन्डक्टर उद्योगको मुख्यधारले अपनाएको अधिक परिपक्व वृद्धि प्रक्रियालाई थप परिपक्व वृद्धि विधि-सीधा तान्ने विधि, अवरोही क्रुसिबल बढाउन प्रयोग गर्न सकिँदैन। विकासको लागि विधि र अन्य विधिहरू। सैद्धान्तिक गणना पछि, जब दबाव 105 atm भन्दा बढि हुन्छ र तापमान 3200 ℃ भन्दा बढी हुन्छ, हामी Si:C = 1:1 समाधान को stoichiometric अनुपात प्राप्त गर्न सक्छौं। pvt विधि हाल धेरै मुख्यधारा विधिहरू मध्ये एक हो।

PVT विधिमा वृद्धि उपकरण, सरल र नियन्त्रण योग्य प्रक्रियाको लागि कम आवश्यकताहरू छन्, र प्रविधि विकास अपेक्षाकृत परिपक्व छ, र पहिले नै औद्योगिकीकरण गरिएको छ। PVT विधिको संरचना तलको चित्रमा देखाइएको छ।

अक्षीय र रेडियल तापमान क्षेत्र को नियमन ग्रेफाइट क्रूसिबल को बाह्य गर्मी संरक्षण अवस्था नियन्त्रण गरेर महसुस गर्न सकिन्छ। SiC पाउडर उच्च तापक्रमको साथ ग्रेफाइट क्रुसिबलको फेदमा राखिएको छ, र SiC बीज क्रिस्टल कम तापक्रमको साथ ग्रेफाइट क्रुसिबलको शीर्षमा फिक्स गरिएको छ। पाउडर र बीउ क्रिस्टलहरू बीचको दूरी सामान्यतया बढ्दो एकल क्रिस्टल र पाउडर बीचको सम्पर्कबाट बच्न दस मिलिमिटर हुन नियन्त्रण गरिन्छ।

तापमान ढाँचा सामान्यतया 15-35 ° C/cm अन्तरालको दायरामा हुन्छ। 50-5000 Pa को दबाबमा अक्रिय ग्यासलाई संवहन बढाउन भट्टीमा राखिन्छ। SiC पाउडरलाई 2000-2500°C मा विभिन्न तताउने विधिहरूद्वारा तताइन्छ (इन्डक्शन तताउने र प्रतिरोधी तताउने, सम्बन्धित उपकरणहरू इन्डक्सन फर्नेस र प्रतिरोधी भट्टी हो), र कच्चा पाउडर ग्यास-फेज कम्पोनेन्टहरू जस्तै Si, Si2C मा सडिन्छ। , SiC2, इत्यादि, जुन ग्यास संवहनको साथ बीज क्रिस्टलको छेउमा सारिन्छ, र SiC क्रिस्टलहरू एकल क्रिस्टल वृद्धि हासिल गर्न बीज क्रिस्टलहरूमा क्रिस्टलाइज हुन्छन्। यसको सामान्य वृद्धि दर ०.१-२ मिमी/घन्टा हो।

हाल, PVT विधि विकसित र परिपक्व भएको छ, र प्रति वर्ष सयौं हजार टुक्राहरूको ठूलो उत्पादन महसुस गर्न सक्छ, र यसको प्रशोधन आकार 6 इन्च महसुस गरिएको छ, र अहिले 8 इन्चमा विकास भइरहेको छ, र त्यहाँ पनि सम्बन्धित छन्। कम्पनीहरूले 8 इन्च सब्सट्रेट चिप नमूनाहरूको प्राप्ति प्रयोग गर्दै। यद्यपि, PVT विधिमा अझै पनि निम्न समस्याहरू छन्:

• ठूलो आकारको SiC सब्सट्रेट तयारी प्रविधि अझै अपरिपक्व छ। किनकी PVT विधि अनुदैर्ध्य लामो बाक्लो मा मात्र हुन सक्छ, यो ट्रान्सभर्स विस्तार महसुस गर्न गाह्रो छ। ठूलो व्यास SiC वेफरहरू प्राप्त गर्न प्राय: ठूलो मात्रामा पैसा र प्रयास लगानी गर्न आवश्यक छ, र वर्तमान SiC वेफर आकार विस्तार गर्न जारी छ, यो कठिनाई केवल बिस्तारै बढ्नेछ। (Si को विकास जस्तै)।
• PVT विधि द्वारा बढेको SiC सब्सट्रेटहरूमा त्रुटिहरूको वर्तमान स्तर अझै उच्च छ। Dislocations ले अवरुद्ध भोल्टेज कम गर्छ र SiC उपकरणहरूको चुहावट प्रवाह बढाउँछ, जसले SiC उपकरणहरूको अनुप्रयोगलाई असर गर्छ।
• P-प्रकार सब्सट्रेटहरू PVT द्वारा तयार गर्न गाह्रो हुन्छ। हाल SiC यन्त्रहरू मुख्यतया एकध्रुवीय यन्त्रहरू हुन्। भविष्यको उच्च-भोल्टेज द्विध्रुवी उपकरणहरूलाई p-प्रकार सब्सट्रेटहरू आवश्यक पर्दछ। पी-टाइप सब्सट्रेटको प्रयोगले एन-टाइप एपिटेक्सियलको बृद्धि महसुस गर्न सक्छ, एन-टाइप सब्सट्रेटमा पी-टाइप एपिटेक्सियलको बृद्धिको तुलनामा उच्च क्यारियर गतिशीलता छ, जसले SiC उपकरणहरूको प्रदर्शनलाई अझ सुधार गर्न सक्छ।