Silikon karbida (SiC), sebagai bahan 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 dan optik yang sangat baik lainnya, dan banyak digunakan dalam perangkat optoelektronik dan perangkat surya. Karena meningkatnya permintaan akan perangkat elektronik yang lebih efisien dan stabil, penguasaan teknologi pertumbuhan silikon karbida telah menjadi hal yang menarik.
Jadi seberapa banyak yang Anda ketahui tentang proses pertumbuhan SiC?
Hari ini kita akan membahas tiga teknik utama untuk pertumbuhan kristal tunggal silikon karbida: transportasi uap fisik (PVT), epitaksi fase cair (LPE), dan deposisi uap kimia suhu tinggi (HT-CVD).
Metode Transfer Uap Fisik (PVT)
Metode transfer uap fisik adalah salah satu proses pertumbuhan silikon karbida yang paling umum digunakan. Pertumbuhan silikon karbida kristal tunggal terutama bergantung pada sublimasi bubuk sic dan pengendapan ulang pada kristal benih dalam kondisi suhu tinggi. Dalam wadah 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 cara pertumbuhan ini. Ini juga merupakan cara utama dalam industri ini.
Epitaksi fase cair (LPE)
Kristal silikon karbida dibuat dengan epitaksi fase cair melalui proses pertumbuhan kristal pada antarmuka padat-cair. Pada metode ini serbuk silikon karbida dilarutkan dalam larutan silikon-karbon pada suhu tinggi, kemudian suhu diturunkan sehingga silikon karbida mengendap dari larutan dan tumbuh pada kristal benih. Keuntungan utama metode LPE adalah kemampuannya memperoleh kristal berkualitas tinggi pada suhu pertumbuhan yang lebih rendah, biaya yang 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 aliran dan kondisi reaksi gas dapat dikontrol secara tepat, 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 memerlukan bahan 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 kesempatan, memastikan posisi penting silikon karbida. Dengan pendalaman penelitian dan kemajuan teknologi, proses pertumbuhan bahan silikon karbida akan terus dioptimalkan, dan kinerja perangkat elektronik akan semakin ditingkatkan.
(menyensor)
Waktu posting: 23 Juni 2024