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    碳化硅物理氣相傳輸法

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    碳化硅物理氣相傳輸法

    發布日期:2020-03-24 00:00 來源:http://www.northstl.com 點擊:

    PVT法生長SiC單晶材料一般采用感應加熱方式,在真空下或惰性氣體氣氛保護的石墨坩堝中,以高純SiC粉為原料,在一定的溫度和壓力下,固態SiC粉在高溫下發生分解升華,生成具有一定結構形態的氣相組分SimCn,由于石墨坩堝反應腔軸向存在著溫度梯度,氣相組分SimCn從溫度相對較高的生長原料區向溫度相對較低的生長界面(晶體/氣相界面)運動,并在SiC籽晶上沉積與結晶,如圖6所示。如果這個過程持續一定時間,生長界面將穩定地向原料區推移,Z終生成SiC晶體。

    PVT法采用SiC籽晶控制所生長晶體的構型,克服了Lely 法自發成核生長的缺點,可得到單一構型的SiC 單晶,生長出較大尺寸的SiC 單晶;生長壓力在一個大氣壓(1atm)以內,生長溫度在2000℃-2500℃之間,遠低于熔體生長所需的壓力和溫度。PVT法生長SiC晶體需要建立一個合適的溫場,從而確保從高溫到低溫形成穩定的氣相SiC輸運流,并確保氣相SiC能夠在籽晶上成核生長。然而,在晶體生長過程中涉及到多個生長參數的動態控制問題,而這些工藝參數之間又是相互制約的,因此該方法生長SiC單晶的過程難于控制;此外,生長過程中SiC粉料不斷碳化也會對氣相組成以及生長過飽和度造成一定的影響。諸多因素使得目前只有少數幾個機構掌握了PVT法生長SiC單晶的關鍵技術。

    單晶材料如何制備

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