رقاقة ركيزة كربيد السيليكون شبه العازلة HPSI مقاس 6 بوصات
تقنية نمو بلورات كربيد السيليكون (SiC) بتقنية الترسيب البخاري المحفز (PVT)
تشمل طرق النمو الحالية لبلورات كربيد السيليكون الأحادية ثلاث طرق رئيسية: طريقة الطور السائل، وطريقة الترسيب الكيميائي للبخار عند درجات حرارة عالية، وطريقة النقل الفيزيائي للبخار (PVT). وتُعد طريقة النقل الفيزيائي للبخار (PVT) أكثر التقنيات بحثًا ونضجًا في مجال نمو بلورات كربيد السيليكون الأحادية، وتتمثل صعوباتها التقنية فيما يلي:
(1) بلورة SiC أحادية في درجة حرارة عالية تبلغ 2300 درجة مئوية فوق حجرة الجرافيت المغلقة لإكمال عملية إعادة التبلور "صلب - غاز - صلب"، دورة النمو طويلة، يصعب التحكم فيها، وعرضة للأنابيب الدقيقة والشوائب والعيوب الأخرى.
(2) بلورة كربيد السيليكون الأحادية، بما في ذلك أكثر من 200 نوع بلوري مختلف، ولكن إنتاج نوع بلوري واحد فقط بشكل عام، ومن السهل حدوث تحول في نوع البلورة في عملية النمو مما يؤدي إلى عيوب شوائب متعددة الأنواع، ومن الصعب التحكم في استقرار عملية تحضير نوع بلوري واحد محدد، على سبيل المثال، النوع السائد حاليًا هو النوع 4H.
(3) في مجال النمو الحراري لبلورة كربيد السيليكون الأحادية، يوجد تدرج في درجة الحرارة، مما يؤدي إلى حدوث إجهاد داخلي طبيعي في عملية نمو البلورة وما ينتج عنه من انخلاعات وأخطاء وعيوب أخرى.
(4) تتطلب عملية نمو بلورة أحادية من كربيد السيليكون تحكمًا دقيقًا في إدخال الشوائب الخارجية، وذلك للحصول على بلورة شبه عازلة عالية النقاء أو بلورة موصلة مطعمة اتجاهيًا. بالنسبة لركائز كربيد السيليكون شبه العازلة المستخدمة في أجهزة الترددات الراديوية، يجب تحقيق الخصائص الكهربائية من خلال التحكم في تركيز الشوائب المنخفض جدًا وأنواع محددة من العيوب النقطية في البلورة.
رسم تخطيطي مفصل
