Představujeme fyzikální transport par (PVT)

Vlastní vlastnosti SiC určují, že růst monokrystalů je obtížnější. Vzhledem k nepřítomnosti kapalné fáze Si:C=1:1 při atmosférickém tlaku nelze vyspělejší proces růstu přijatý hlavním proudem polovodičového průmyslu použít k růstu vyspělejší metody růstu – metoda přímého tažení, klesající kelímek. metoda a další metody pro růst. Po teoretických výpočtech, pouze když je tlak vyšší než 105 atm a teplota je vyšší než 3200 ℃, můžeme získat stechiometrický poměr Si:C = 1:1 roztoku. Metoda pvt je v současnosti jednou z nejběžnějších metod.

Metoda PVT má nízké požadavky na růstové zařízení, jednoduchý a kontrolovatelný proces a vývoj technologie je relativně vyspělý a již industrializovaný. Struktura metody PVT je znázorněna na obrázku níže.

Regulace axiálního a radiálního teplotního pole může být realizována řízením vnějšího tepelného uchování grafitového kelímku. Prášek SiC je umístěn na dně grafitového kelímku s vyšší teplotou a zárodečný krystal SiC je fixován v horní části grafitového kelímku s nižší teplotou. Vzdálenost mezi práškem a zárodečnými krystaly je obecně řízena na desítky milimetrů, aby se zabránilo kontaktu mezi rostoucím monokrystalem a práškem.

Teplotní gradient je obvykle v rozmezí 15-35°C/cm interval. Inertní plyn o tlaku 50-5000 Pa je zadržován v peci pro zvýšení konvekce. Prášek SiC se zahřívá na 2000-2500 °C různými způsoby ohřevu (indukční ohřev a odporový ohřev, odpovídajícím zařízením je indukční pec a odporová pec) a surový prášek sublimuje a rozkládá se na složky v plynné fázi, jako je Si, Si2C , SiC2 atd., které jsou transportovány na konec očkovacích krystalů konvekcí plynu, a krystaly SiC krystalizují na očkovacích krystalech, aby se dosáhlo růstu monokrystalu. Jeho typická rychlost růstu je 0,1-2 mm/h.

V současné době je metoda PVT vyvinuta a vyzrálá a může realizovat hromadnou výrobu stovek tisíc kusů ročně a její velikost zpracování byla realizována 6 palců a nyní se vyvíjí na 8 palců a jsou zde také související společnosti využívající realizaci 8palcových vzorků substrátových čipů. Metoda PVT má však stále následující problémy:

• Technologie přípravy substrátu SiC velkých rozměrů je stále nevyzrálá. Protože metoda PVT může být pouze v podélné dlouhé tloušťce, je obtížné realizovat příčnou expanzi. K získání většího průměru destiček SiC je často potřeba investovat obrovské množství peněz a úsilí, a se současnou velikostí destiček SiC se stále zvětšuje, bude tato obtíž jen postupně narůstat. (Stejné jako vývoj Si).
• Současná úroveň defektů na SiC substrátech pěstovaných metodou PVT je stále vysoká. Dislokace snižují blokovací napětí a zvyšují svodový proud SiC součástek, což ovlivňuje aplikaci SiC součástek.
• Substráty typu P je obtížné připravit pomocí PVT. V současné době jsou SiC zařízení převážně unipolární zařízení. Budoucí vysokonapěťová bipolární zařízení budou vyžadovat substráty typu p. Použití substrátu typu p může realizovat růst epitaxního typu N, ve srovnání s růstem epitaxního typu P na substrátu typu N má vyšší mobilitu nosiče, což může dále zlepšit výkon zařízení SiC.