Зошто да се избере методот на епитаксија во течна фаза?

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.

Во споредба со методот PVT, методот на течна фаза за одгледување SiC ги има следните предности:

1. мала густина на дислокација. проблемот со дислокациите во подлогите на SiC е клучот за ограничување на работата на уредите со SiC. Пенетрирачките дислокации и микротубулите во подлогата се пренесуваат на епитаксијалниот раст, зголемувајќи ја струјата на истекување на уредот и намалувајќи го блокирачкиот напон и електричното поле на дефект. Од една страна, методот на раст во течна фаза може значително да ја намали температурата на растот, да ги намали дислокациите предизвикани од термички стрес за време на ладењето од високотемпературната состојба и ефикасно да го инхибира создавањето на дислокации за време на процесот на раст. Од друга страна, процесот на раст во течна фаза може да ја реализира конверзијата помеѓу различни дислокации, дислокацијата на завртката со навој (TSD) или дислокацијата на рабовите на навој (TED) се трансформира во грешка на натрупување (SF) за време на процесот на раст, менувајќи ја насоката на ширење. , и конечно се испушта во дефект на слојот. Насоката на размножување се менува и конечно се испушта кон надворешноста на кристалот, со што се забележува намалување на густината на дислокација во растечкиот кристал. Така, може да се добијат висококвалитетни SiC кристали без микротубули и мала густина на дислокација за да се подобрат перформансите на уредите базирани на SiC.

2. Лесно е да се реализира подлога со поголема големина. PVT метод, поради попречната температура е тешко да се контролира, во исто време, состојбата на гасната фаза во пресекот е тешко да се формира стабилна температурна дистрибуција, колку е поголем дијаметарот, толку е подолго времето на калапи, толку е потешко за контрола, трошокот како и потрошувачката на време е голема. Методот на течна фаза овозможува релативно едноставно проширување на дијаметарот преку техниката за ослободување на рамената, што помага брзо да се добијат поголеми подлоги.

3. Може да се подготват кристали од P-тип. Методот на течна фаза поради високиот притисок на раст, температурата е релативно ниска, а во услови на Al не е лесно да се испарува и изгуби, методот на течна фаза со користење на флуксен раствор со додавање на Al може полесно да се добие висок носачка концентрација на P-тип на SiC кристали. PVT методот е со висока температура, параметарот P-тип е лесен за испарување.

Слично на тоа, методот на течна фаза, исто така, се соочува со некои тешки проблеми, како што се сублимација на флуксот при високи температури, контрола на концентрацијата на нечистотија во растечкиот кристал, обвивка на флукс, формирање на лебдечки кристали, резидуални метални јони во ко-растворувачот и односот од C: Si треба строго да се контролира при 1:1, и други тешкотии.