तरल चरण एपिटैक्सी विधि क्यों चुनें?

SiC के अद्वितीय गुण एकल क्रिस्टल विकसित करना चुनौतीपूर्ण बनाते हैं। अर्धचालक उद्योग में उपयोग की जाने वाली पारंपरिक विकास विधियाँ, जैसे सीधी खींचने की विधि और अवरोही क्रूसिबल विधि, वायुमंडलीय दबाव पर Si:C=1:1 तरल चरण की अनुपस्थिति के कारण लागू नहीं की जा सकती हैं। सैद्धांतिक गणना के अनुसार, विकास प्रक्रिया के लिए समाधान में Si:C=1:1 का स्टोइकोमेट्रिक अनुपात प्राप्त करने के लिए 105 एटीएम से अधिक दबाव और 3200°C से अधिक तापमान की आवश्यकता होती है।

पीवीटी विधि की तुलना में, SiC को बढ़ाने के लिए तरल चरण विधि के निम्नलिखित फायदे हैं:

1. कम अव्यवस्था घनत्व। SiC सबस्ट्रेट्स में अव्यवस्था की समस्या SiC उपकरणों के प्रदर्शन को बाधित करने की कुंजी रही है। सब्सट्रेट में प्रवेश करने वाली अव्यवस्थाएं और सूक्ष्मनलिकाएं एपिटैक्सियल वृद्धि में स्थानांतरित हो जाती हैं, जिससे डिवाइस का लीकेज करंट बढ़ जाता है और अवरुद्ध वोल्टेज और ब्रेकडाउन विद्युत क्षेत्र कम हो जाता है। एक ओर, तरल-चरण विकास विधि विकास तापमान को काफी कम कर सकती है, उच्च तापमान की स्थिति से ठंडा होने के दौरान थर्मल तनाव के कारण होने वाली अव्यवस्थाओं को कम कर सकती है, और विकास प्रक्रिया के दौरान अव्यवस्थाओं की उत्पत्ति को प्रभावी ढंग से रोक सकती है। दूसरी ओर, तरल-चरण विकास प्रक्रिया विभिन्न अव्यवस्थाओं के बीच रूपांतरण का एहसास कर सकती है, थ्रेडिंग स्क्रू डिस्लोकेशन (टीएसडी) या थ्रेडिंग एज डिस्लोकेशन (टीईडी) विकास प्रक्रिया के दौरान स्टैकिंग फॉल्ट (एसएफ) में बदल जाती है, जिससे प्रसार दिशा बदल जाती है। , और अंततः परत दोष में विसर्जित हो गया। प्रसार की दिशा बदल दी जाती है और अंततः क्रिस्टल के बाहर की ओर डिस्चार्ज कर दिया जाता है, जिससे बढ़ते क्रिस्टल में अव्यवस्था घनत्व में कमी का एहसास होता है। इस प्रकार, SiC-आधारित उपकरणों के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए बिना सूक्ष्मनलिकाएं और कम अव्यवस्था घनत्व वाले उच्च गुणवत्ता वाले SiC क्रिस्टल प्राप्त किए जा सकते हैं।

2. बड़े आकार के सब्सट्रेट का एहसास करना आसान है। पीवीटी विधि, अनुप्रस्थ तापमान के कारण नियंत्रित करना मुश्किल है, साथ ही, क्रॉस-सेक्शन में गैस चरण की स्थिति एक स्थिर तापमान वितरण बनाना मुश्किल है, व्यास जितना बड़ा होगा, मोल्डिंग का समय उतना ही अधिक कठिन होगा नियंत्रण के लिए लागत के साथ-साथ समय की भी अधिक खपत होती है। तरल-चरण विधि कंधे रिलीज तकनीक के माध्यम से अपेक्षाकृत सरल व्यास विस्तार की अनुमति देती है, जो जल्दी से बड़े सब्सट्रेट प्राप्त करने में मदद करती है।

3. पी-प्रकार के क्रिस्टल तैयार किये जा सकते हैं। उच्च वृद्धि दबाव के कारण तरल-चरण विधि, तापमान अपेक्षाकृत कम है, और एएल की स्थितियों के तहत अस्थिर होना और खोना आसान नहीं है, एएल के अतिरिक्त फ्लक्स समाधान का उपयोग करके तरल-चरण विधि एक उच्च प्राप्त करना आसान हो सकता है पी-प्रकार SiC क्रिस्टल की वाहक सांद्रता। पीवीटी विधि में तापमान अधिक होता है, पी-प्रकार पैरामीटर को अस्थिर करना आसान होता है।

इसी प्रकार, तरल-चरण विधि में भी कुछ कठिन समस्याओं का सामना करना पड़ता है, जैसे उच्च तापमान पर फ्लक्स का उर्ध्वपातन, बढ़ते क्रिस्टल में अशुद्धता एकाग्रता का नियंत्रण, फ्लक्स रैपिंग, फ्लोटिंग क्रिस्टल गठन, सह-विलायक में अवशिष्ट धातु आयन और अनुपात सी का: सी को 1:1 और अन्य कठिनाइयों पर सख्ती से नियंत्रित करना होगा।