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液相法碳化硅晶体生长技术?

原标题:液相法碳化硅晶体生长技术?

液相法碳化硅晶体生长技术是相当具有竞争力的低成本碳化硅衬底创新技术之一。其基本原理是碳(溶质)被溶解在硅和助溶剂组成的高温液体(溶剂)中,碳(溶质)因过饱和而在碳化硅籽晶处析出,同时因晶格库伦场的作用携带出硅原子,实现碳化硅晶体的生长。

碳化硅液相生长法具有生长速度快,晶体尺寸大、生长晶体质量高、适用范围广等特点。碳化硅液相法在电力电子设备中有着广泛的应用前景,其单晶片可以替代传统硅片,具有更高的温度、较低的损耗和更高的效率;在光电器件中,碳化硅单晶片好可以应用于制造LED和激光器等器件。

碳化硅液相法技术主要存在的技术问题包括:生长速率和结晶质量的平衡,平衡好晶体生长速率和结晶质量之间的矛盾是有效提高晶体生长速率的关键;助溶剂包裹、表面宏观沟槽等粗糙界面以及多晶等结晶缺陷抑制的工艺技术;碳源持续供应问题,作为碳源的石墨坩埚腐蚀消耗乃至被腐蚀穿是必须有效控制的;实时动态调控技术问题。

虽然液相法目前尚未成熟,离产业化还有一定距离,但相信在市场需求的推进下,液相法生长SiC晶体中核心科学和技术问题都将逐个被突破,产业前景未来可期。

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