De ce să alegeți metoda epitaxiei în fază lichidă?

Proprietățile unice ale SiC fac să fie dificilă creșterea monocristalelor. Metodele convenționale de creștere utilizate în industria semiconductoarelor, cum ar fi metoda de tragere dreaptă și metoda creuzetului descendent, nu pot fi aplicate din cauza absenței unei faze lichide Si:C=1:1 la presiunea atmosferică. Procesul de creștere necesită o presiune mai mare de 105 atm și o temperatură mai mare de 3200°C pentru a obține un raport stoichiometric de Si:C=1:1 în soluție, conform calculelor teoretice.

În comparație cu metoda PVT, metoda în fază lichidă pentru creșterea SiC are următoarele avantaje:

1. densitate redusă de dislocare. problema dislocărilor în substraturile SiC a fost cheia pentru a restrânge performanța dispozitivelor SiC. Dislocațiile penetrante și microtubulii din substrat sunt transferate la creșterea epitaxială, crescând curentul de scurgere al dispozitivului și reducând tensiunea de blocare și defalcarea câmpului electric. Pe de o parte, metoda de creștere în fază lichidă poate reduce semnificativ temperatura de creștere, reduce dislocațiile cauzate de stresul termic în timpul răcirii din starea de temperatură ridicată și poate inhiba eficient generarea de dislocări în timpul procesului de creștere. Pe de altă parte, procesul de creștere în fază lichidă poate realiza conversia între diferite dislocații, Dislocarea șurubului filetat (TSD) sau Dislocarea marginii filetului (TED) se transformă în greșeală de stivuire (SF) în timpul procesului de creștere, schimbând direcția de propagare. , și în cele din urmă descărcat în falia stratului. Direcția de propagare este schimbată și în cele din urmă descărcată în exteriorul cristalului, realizând scăderea densității de dislocare în cristalul în creștere. Astfel, pot fi obținute cristale de SiC de înaltă calitate, fără microtubuli și densitate scăzută de dislocare, pentru a îmbunătăți performanța dispozitivelor pe bază de SiC.

2. Este ușor de realizat un substrat de dimensiuni mai mari. Metoda PVT, din cauza temperaturii transversale este dificil de controlat, în același timp, starea fazei gazoase în secțiunea transversală este dificil de a forma o distribuție stabilă a temperaturii, cu cât diametrul este mai mare, cu atât timpul de turnare este mai lung, cu atât este mai dificil. pentru a controla, costul, precum și consumul de timp este mare. Metoda în fază lichidă permite o expansiune relativ simplă a diametrului prin tehnica de eliberare a umărului, care ajută la obținerea rapidă a substraturilor mai mari.

3. Se pot prepara cristale de tip P. Metoda în fază lichidă datorită presiunii ridicate de creștere, temperatura este relativ scăzută, iar în condițiile Al nu este ușor de volatilizat și pierdut, metoda în fază lichidă folosind soluție de flux cu adaos de Al poate fi mai ușor de obținut un nivel ridicat. concentrația purtătorului de cristale de SiC de tip P. Metoda PVT are o temperatură ridicată, parametrul de tip P este ușor de volatilizat.

În mod similar, metoda în fază lichidă se confruntă, de asemenea, cu unele probleme dificile, cum ar fi sublimarea fluxului la temperaturi ridicate, controlul concentrației de impurități în cristalul în creștere, învelirea fluxului, formarea cristalului plutitor, ionii metalici reziduali în co-solvent și raportul. de C: Si trebuie controlat strict la 1:1 și alte dificultăți.