在高垂直温度梯度下,使用物理蒸汽运输方法用压碎的CVD-SiC块生长SiC单晶
Ju-Hyeong Sun1, Jae-Hyeon Park1,2, Si-Young Bae3
1Semiconductor Materials Center, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology (KICET), Jinju 52851, Republic of Korea.
Materials (Basel, Switzerland)
|December 17, 2024
概括
回收碳化 (SiC) 块用于晶体生长,大大提高了半导体制造业的生产率. 这种方法增强了物理蒸汽传输 (PVT) 过程,以更快地生产SiC单晶.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 晶体的成长 晶体的成长
- 半导体制造业 半导体制造业
背景情况:
- 物理蒸汽运输 (PVT) 是生产功率半导体单晶基板的一个关键方法.
- 回收化学蒸汽沉积 (CVD) - - SiC块作为原材料,为SiC晶体生长提供了一种可持续的方法.
- 回收CVD-SiC块的独特特性和颗粒大小分布需要研究它们对晶体生长的影响.
研究的目的:
- 分析SiC单晶的生长行为,在PVT方法中使用不同尺寸的压碎CVD-SiC块作为源材料.
- 评估回收SiC原材料特性对晶体生长速度和质量的影响.
- 优化PVT工艺,以利用回收材料进行增强的SiC单晶生产.
主要方法:
- 使用物理蒸汽运输 (PVT) 方法生长SiC单晶,使用压碎的CVD-SiC块作为原材料.
- 改变了压碎的CVD-SiC块的颗粒大小,以研究它们对生长行为的影响.
- 利用模拟来分析PVT系统内的不同源材料的温度分布.
- 实验研究了垂直对齐,大,粉碎的SiC块的晶体质量和生长速度.
主要成果:
- 使用大型,粉碎的CVD-SiC块作为源材料,与商业SiC粉相比,在源内产生了更大的温度梯度.
- 这种增强的温度梯度有利于实现快速的SiC晶体生长率.
- 高增长率 (约1.5毫米/小时) 和良好的晶体质量是通过使用垂直排列,大,粉碎的CVD-SiC块实现的,即使在非优化的条件下.
结论:
- 将CVD-SiC块作为原材料回收是一种可行且有效的方法,可以通过PVT增强SiC单晶生产.
- 回收SiC源材料的物理特性,如粒子大小和对齐,显著影响生长行为和效率.
- 这种方法为提高用于功率半导体的SiC基板制造的生产率和可持续性提供了有希望的途径.
