Што е епитаксија на течна фаза?

Епитаксијата во течна фаза (LPE) е метод за одгледување на полупроводнички кристални слоеви од топењето на цврсти подлоги.

Уникатните својства на SiC го прават предизвик да се одгледуваат единечни кристали. Конвенционалните методи на растење кои се користат во индустријата за полупроводници, како што се методот на директно влечење и методот на опаѓачки сад, не можат да се применат поради отсуство на течна фаза Si:C=1:1 при атмосферски притисок. Процесот на растење бара притисок поголем од 105 atm и температура повисока од 3200°C за да се постигне стехиометриски сооднос Si:C=1:1 во растворот, според теоретските пресметки.

Методот на течна фаза е поблиску до условите на термодинамичка рамнотежа и е во состојба да расте SiC кристали со подобар квалитет.

Температурата е повисока во близина на ѕидот на садот и пониска кај кристалот на семето. За време на процесот на растење, графитниот сад обезбедува извор C за раст на кристалите.

1. Високата температура на ѕидот на садот резултира со висока растворливост на C, што доведува до брзо растворање. Ова доведува до формирање на C заситен раствор на ѕидот на садот преку значително растворање на C.

2. Растворот со значително количество растворен С се транспортира кон дното на семениот кристал со струите на конвекцијата на помошниот раствор. Пониската температура на семениот кристал одговара на намалување на растворливоста на C, што доведува до формирање на раствор заситен со C на крајот на ниска температура.

3. Кога презаситениот C се соединува со Si во помошниот раствор, SiC кристалите растат епиаксијално на семениот кристал. Како што се таложи презаситениот C, растворот со конвекција се враќа на високотемпературниот крај на ѕидот на садот, растворувајќи го C и формирајќи заситен раствор.

Овој процес се повторува повеќе пати, што на крајот доведува до раст на готови SiC кристали.