Wafer substrat SiC HPSI 6 inci, wafer SiC semi-isolasi silikon karbida.

Metode pertumbuhan kristal tunggal SiC saat ini terutama meliputi tiga metode berikut: metode fase cair, metode deposisi uap kimia suhu tinggi, dan metode transportasi fase uap fisik (PVT). Di antara ketiganya, metode PVT adalah teknologi yang paling banyak diteliti dan matang untuk pertumbuhan kristal tunggal SiC, dan kesulitan teknisnya adalah:

(1) Kristal tunggal SiC pada suhu tinggi 2300 ° C di atas ruang grafit tertutup untuk menyelesaikan proses rekristalisasi konversi "padat - gas - padat", siklus pertumbuhannya panjang, sulit dikendalikan, dan rentan terhadap mikrotubulus, inklusi, dan cacat lainnya.

(2) Kristal tunggal silikon karbida, termasuk lebih dari 200 jenis kristal yang berbeda, namun produksi umumnya hanya satu jenis kristal, mudah terjadi transformasi jenis kristal dalam proses pertumbuhan yang mengakibatkan cacat inklusi multi-tipe, proses pembuatan satu jenis kristal spesifik sulit untuk mengontrol stabilitas prosesnya, misalnya, arus utama saat ini adalah tipe 4H.

(3) Pertumbuhan kristal tunggal silikon karbida pada medan termal memiliki gradien suhu, sehingga dalam proses pertumbuhan kristal terdapat tegangan internal alami dan mengakibatkan timbulnya dislokasi, kesalahan, dan cacat lainnya.

(4) Proses pertumbuhan kristal tunggal silikon karbida memerlukan kontrol ketat terhadap masuknya pengotor eksternal, sehingga diperoleh kristal semi-isolasi dengan kemurnian sangat tinggi atau kristal konduktif yang didoping secara terarah. Untuk substrat silikon karbida semi-isolasi yang digunakan dalam perangkat RF, sifat listrik perlu dicapai dengan mengontrol konsentrasi pengotor yang sangat rendah dan jenis cacat titik tertentu dalam kristal.