Silikon karbida (SiC), sebagai salah satu material semikonduktor dengan celah pita lebar, memainkan peran yang semakin penting dalam penerapan ilmu pengetahuan dan teknologi modern. Silikon karbida memiliki stabilitas termal yang sangat baik, toleransi medan listrik yang tinggi, konduktivitas yang disengaja, dan sifat fisik serta optik yang sangat baik lainnya, sehingga banyak digunakan dalam perangkat optoelektronik dan perangkat surya. Seiring dengan meningkatnya permintaan akan perangkat elektronik yang lebih efisien dan stabil, penguasaan teknologi silikon karbida yang terus berkembang menjadi sangat penting.
Jadi seberapa banyak yang Anda ketahui tentang proses pertumbuhan SiC?
Hari ini kita akan membahas tiga teknik utama untuk pertumbuhan kristal tunggal silikon karbida: pengangkutan uap fisik (PVT), epitaksi fase cair (LPE), dan deposisi uap kimia suhu tinggi (HT-CVD).
Metode Transfer Uap Fisik (PVT)
Metode transfer uap fisik merupakan salah satu proses pertumbuhan silikon karbida yang paling umum digunakan. Pertumbuhan silikon karbida kristal tunggal terutama bergantung pada sublimasi bubuk silikon karbida dan reposisi pada kristal benih di bawah kondisi suhu tinggi. Dalam krus grafit tertutup, bubuk silikon karbida dipanaskan hingga suhu tinggi. Melalui kontrol gradien suhu, uap silikon karbida mengembun di permukaan kristal benih, dan secara bertahap menumbuhkan kristal tunggal berukuran besar.
Sebagian besar SiC monokristalin yang kami sediakan saat ini dibuat dengan metode pertumbuhan ini. Metode ini juga merupakan metode yang umum di industri.
Epitaksi fase cair (LPE)
Kristal silikon karbida dibuat melalui epitaksi fase cair melalui proses pertumbuhan kristal pada antarmuka padat-cair. Dalam metode ini, bubuk silikon karbida dilarutkan dalam larutan silikon-karbon pada suhu tinggi, kemudian suhu diturunkan sehingga silikon karbida mengendap dari larutan dan tumbuh pada kristal benih. Keunggulan utama metode LPE adalah kemampuannya untuk mendapatkan kristal berkualitas tinggi pada suhu pertumbuhan yang lebih rendah, biayanya relatif rendah, dan cocok untuk produksi skala besar.
Deposisi Uap Kimia Suhu Tinggi (HT-CVD)
Dengan memasukkan gas yang mengandung silikon dan karbon ke dalam ruang reaksi pada suhu tinggi, lapisan kristal tunggal silikon karbida diendapkan langsung pada permukaan kristal benih melalui reaksi kimia. Keuntungan metode ini adalah laju alir dan kondisi reaksi gas dapat dikontrol secara presisi, sehingga diperoleh kristal silikon karbida dengan kemurnian tinggi dan sedikit cacat. Proses HT-CVD dapat menghasilkan kristal silikon karbida dengan sifat yang sangat baik, yang sangat berharga untuk aplikasi yang membutuhkan material berkualitas sangat tinggi.
Proses pertumbuhan silikon karbida merupakan landasan penerapan dan pengembangannya. Melalui inovasi dan optimalisasi teknologi yang berkelanjutan, ketiga metode pertumbuhan ini memainkan perannya masing-masing untuk memenuhi kebutuhan di berbagai situasi, memastikan posisi penting silikon karbida. Dengan semakin mendalamnya penelitian dan kemajuan teknologi, proses pertumbuhan material silikon karbida akan terus dioptimalkan, dan kinerja perangkat elektronik akan semakin ditingkatkan.
(penyensoran)
Waktu posting: 23-Jun-2024