L'LPE è il metodo importante per preparare un singolo cristallo singolo di tipo P e un singolo cristallo 3C-SIC

Come materiale a semiconduttore a banda largo di terza generazione,SIC (carburo di silicio)Ha eccellenti proprietà fisiche ed elettriche, il che lo rende ampie prospettive di applicazione nel campo dei dispositivi a semiconduttore di potenza. Tuttavia, la tecnologia di preparazione dei substrati a cristallo singolo in carburo di silicio presenta barriere tecniche estremamente elevate. Il processo di crescita dei cristalli deve essere effettuato in un ambiente ad alta temperatura e a bassa pressione e ci sono molte variabili ambientali, che influiscono notevolmente sull'applicazione industriale del carburo di silicio. È difficile coltivare singoli cristalli SIC 4H-SIC di tipo P e cubici utilizzando il metodo di trasporto del vapore fisico già industrializzato (PVT). Il metodo della fase liquida presenta vantaggi unici nella crescita di singoli cristalli SIC 4H-SIC di tipo P e cubici, gettando le basi del materiale per la produzione di dispositivi IGBT ad alta frequenza, ad alta tensione e ad alta potenza e dispositivi MOSFET ad alta stabilità e ad alta stabilità e di lunga durata. Sebbene il metodo della fase liquida affronti ancora alcune difficoltà tecniche nell'applicazione industriale, con la promozione della domanda di mercato e le prime scoperte tecnologiche nella tecnologia, si prevede che il metodo della fase liquida diventerà un metodo importante per la crescitacristalli singoli in carburo di silicioin futuro.

Sebbene i dispositivi di potere SIC abbiano molti vantaggi tecnici, la loro preparazione deve affrontare molte sfide. Tra questi, SIC è un materiale duro con un tasso di crescita lento e richiede alta temperatura (oltre 2000 gradi Celsius), con conseguente lungo ciclo di produzione e costi elevati. Inoltre, il processo di elaborazione dei substrati SIC è complicato e incline a vari difetti. Attualmente,substrato in carburo di silicioLe tecnologie di preparazione includono il metodo PVT (metodo di trasporto del vapore fisico), il metodo della fase liquida e il metodo di deposizione chimica della fase vapore ad alta temperatura. Al momento, la crescita a cristallo singolo in carburo di silicio su larga scala nel settore adotta principalmente il metodo PVT, ma questo metodo di preparazione è molto impegnativo per produrre cristalli singoli in carburo di silicio: in primo luogo, il carburo di silicio ha più di 200 forme di cristallo e la differenza di energia libera tra le diverse forme di cristallo è molto piccola. Pertanto, il cambiamento di fase è facile da verificarsi durante la crescita dei singoli cristalli di carburo di silicio mediante metodo PVT, che porterà al problema della bassa resa. Inoltre, rispetto al tasso di crescita del silicio a cristallo singolo estratto al silicio, il tasso di crescita del singolo cristallo in carburo di silicio è molto lento, il che rende più costosi substrati a cristallo singolo in carburo di silicio. In secondo luogo, la temperatura dei singoli cristalli di carburo di silicio in crescita per metodo PVT è superiore a 2000 gradi Celsius, il che rende impossibile misurare accuratamente la temperatura. In terzo luogo, le materie prime sono sublimate con componenti diversi e il tasso di crescita è basso. In quarto luogo, il metodo PVT non può coltivare cristalli singoli P-4H-SIC e 3C-SIC di alta qualità.

Quindi, perché sviluppare la tecnologia di fase liquida? La coltivazione di cristalli singoli in carburo di silicio 4H di tipo N (nuovi veicoli energetici, ecc.) Non può coltivare cristalli singoli 4H-SIC di tipo P e cristalli singoli 3C-SIC 3C. In futuro, i singoli cristalli singoli di tipo P di tipo P saranno la base per preparare i materiali IGBT e saranno utilizzati in alcuni scenari di applicazione come la tensione di blocco elevato e IGBT ad alta corrente, come il trasporto ferroviario e le reti intelligenti. 3C-SIC risolverà i colli di bottiglia tecnici dei dispositivi 4H-SIC e MOSFET. Il metodo della fase liquida è molto adatto per la coltivazione di cristalli singoli 4H-SIC di tipo P di alta qualità e cristalli singoli 3C-SIC. Il metodo della fase liquida ha il vantaggio di coltivare cristalli di alta qualità e il principio di crescita dei cristalli determina che possono essere coltivati ​​cristalli di carburo di silicio di alta qualità.

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