Вафли субстратии 6 дюймаи HPSI SiC, вафлиҳои нимтаҳқиромези SiC бо карбиди силикон

Усулҳои кунунии парвариши монокристаллии SiC асосан се усули зеринро дар бар мегиранд: усули фазаи моеъ, усули ҷойгиркунии буғи кимиёвии ҳарорати баланд ва усули интиқоли фазаи физикии буғ (PVT). Дар байни онҳо, усули PVT технологияи аз ҳама таҳқиқшуда ва пухта барои парвариши монокристаллии SiC мебошад ва мушкилоти техникии он инҳоянд:

(1) Монокристалили SiC дар ҳарорати баланди 2300°C аз болои камераи графити пӯшида барои анҷом додани раванди кристаллизатсияи табдили "сахт - газ - сахт", давраи афзоиш тӯлонӣ аст, назорат кардан душвор аст ва ба микронайчаҳо, дохилшавӣ ва дигар нуқсонҳо моил аст.

(2) Монокристаллии карбиди кремний, ки зиёда аз 200 намуди гуногуни кристаллро дар бар мегирад, аммо истеҳсоли он умуман танҳо як намуди кристалл аст, ки дар раванди афзоиш ба осонӣ табдил додани намуди кристалл ба вуҷуд меояд, ки боиси камбудиҳои дохилшавӣ ва бисёрнамудӣ мегардад, раванди тайёр кардани як намуди кристаллии мушаххас барои назорат кардани устувории раванд душвор аст, масалан, ҷараёни асосии навъи 4H.

(3) Дар майдони гармии афзоиши кристаллҳои яклухти кремний карбид градиенти ҳарорат ба вуҷуд меояд, ки дар натиҷа раванди афзоиши кристалл фишори дохилии табиӣ ба вуҷуд меояд ва дар натиҷа норасоиҳо, камбудиҳо ва дигар нуқсонҳо ба вуҷуд меоянд.

(4) Раванди парвариши як кристаллии карбиди кремний бояд воридшавии ифлосҳои берунаро қатъиян назорат кунад, то кристалли нимизолятсионӣ бо тозагии хеле баланд ё кристалли ноқили легиршудаи самтӣ ба даст оварда шавад. Барои субстратҳои нимизолятсионӣ карбиди кремний, ки дар дастгоҳҳои RF истифода мешаванд, хосиятҳои электрикӣ бояд тавассути назорат кардани консентратсияи хеле пасти ифлосӣ ва намудҳои мушаххаси нуқсонҳои нуқтаӣ дар кристалл ба даст оварда шаванд.