6 tommu HPSI SiC undirlagsskífa úr kísilkarbíði, hálf-móðgandi SiC skífum

Núverandi vaxtaraðferðir fyrir SiC einkristalla eru aðallega eftirfarandi þrjár: fljótandi fasaaðferð, efnafræðileg gufuútfellingaraðferð við háan hita og eðlisfræðileg gufufasaflutningsaðferð (PVT). Meðal þeirra er PVT aðferðin mest rannsakaða og þroskaða tæknin fyrir SiC einkristallavöxt og tæknilegir erfiðleikar hennar eru:

(1) Einkristall SiC er endurkristöllunarferlinu lokið við háan hita upp á 2300°C yfir lokuðum grafítklefa við umbreytingu á „fast-gas-fast“ efni. Vaxtarferlið er langt, erfitt að stjórna og viðkvæmt fyrir örpíplum, innfellingum og öðrum göllum.

(2) Kísilkarbíð einkristallar, með yfir 200 mismunandi kristallategundir, en almennt er aðeins ein kristaltegund framleidd. Auðvelt er að framleiða kristaltegundina í vaxtarferlinu og valda margvíslegum innfellingagöllum. Það er erfitt að stjórna stöðugleika ferlisins við undirbúning einstakra kristaltegunda, til dæmis núverandi aðalstraumur 4H-gerðarinnar.

(3) Í hitasviði kísillkarbíðs einskristalla er hitastigshalla sem veldur innri spennu í kristallavexti og afleiðandi tilfærslum, galla og öðrum göllum.

(4) Vaxtarferli kísilkarbíðs einkristalla þarf að hafa strangt eftirlit með innkomu utanaðkomandi óhreininda til að fá mjög hreinan hálfeinangrandi kristal eða stefnuvirkt leiðandi kristal. Fyrir hálfeinangrandi kísilkarbíð undirlag sem notað er í RF tæki þarf að ná fram rafmagnseiginleikum með því að stjórna mjög lágum óhreinindaþéttni og ákveðnum gerðum punktgalla í kristalnum.