Achieving High-Quality Sic Crystal Incrementum per Temperature Gradiente Imperium in Coepi Augmentum Phase

Introductio

Carbida Silicon (SiC) est materia late-bicularis semiconductoris quae his annis notabilem attentionem colligit ob eximiam observantiam in applicationibus altae intentionis et altae temperaturae. Celeri progressionis Physicae Vaporis Transport (PVT) methodi non solum qualitatem SiC crystallorum simplicium emendavit sed etiam 150mm SiC singularum crystallorum fabricam feliciter assecutus est. Sed qualis estSiC laganaadhuc requirit ulteriorem amplificationem, praesertim in diminutione densitatis defectus. Patet notum est varios defectus inesse in adultis crystallis SiC, imprimis ob defectum mechanismi formationis insufficientem in processu cristallo Siccitatis. Investigationes ulteriores in incremento PVT processus necesse est ut diametrum et longitudinem crystallizationis SiC augeat, dum etiam cristalizationem rate auget, eoque acceleret mercaturam machinarum SiC fundatae. Ad consequi summus qualitas crystalli SiC incrementum, temperatura CLIVUS imperium per initia incrementi Phase feruntur. Cum vapores pii-divites (Si, Si2C) semen cristallinae superficiei laedantur in incrementi initiali periodo, diversos gradus temperaturas in gradu initiali statuimus et ad constantem C/Si rationem temperaturae conditiones in processu principali incrementi componi posse. Hoc studium systematice investigat varias notas crystallorum SiC crevit utens condiciones processus mutationis.

Methodi experimentales

Incrementum 6 pollicis 4H-SiC boulorum adhibito methodo PVT in 4° off-axis C-facii subiecta fiebat. Condiciones processus melioris pro incrementi initiali proponebantur. Temperatura incrementum inter 2300-2400°C positum est, et pressio 5-20 Torr conservata est in ambitu gasi nitrogeni et argonis. 6-inch4H-SiC unctafabricata sunt per vexillum semiconductor processus artes. TheSiC laganadiscursum secundum varias condiciones temperaturas clivosas in incrementi initialis periodo et signatae in 600°C pro 14 minutis defectibus aestimandis. Etch fovea densitatis (EPD) superficiei mensurata est utens microscopio optico (OM). Plena latitudo ad dimidium maximum (FWHM) valores et imagines destinataVI inch SiC laganasunt metiri utens summus senatus diffractionis X-ray (XRD) ratio.

Proventus et Discussion

Figure 1: Schematica de SiC Crystal Incrementum Mechanismum

Ut GENEROSUS SiC unicum cristallum incrementum consequatur, necesse est typice uti fontes alto puritate SiC pulveris, pressius rationem C/Si moderari, et incrementum temperaturae et pressionis assiduum conservare. Accedit, extenuando semen cristallum detrimentum et formationem defectuum superficiei cristalli in semine cristalli subprimendo, in primo incremento periodi crucialae sunt. Figura 1 schismaticum de crystallis SiC incrementi mechanismum in hoc studio illustrat. Ut patet in Figura 1, vapores vapores ad superficiem cristalli semen portantur, ubi crystallum diffundunt et formant. Quidam vapores non implicati in augmento (ST) ex superficie crystalli desorbent. Cum moles gasi in superficie seminis crystalli (SG) gas desorbum excedit (SD), processus incrementi procedit. Conveniens ergo gas (SG)/ gas (SD) ratio in processu incrementi studuit mutando positionem RF calefaciendi coil.

Figura II: Schematica de SiC Crystal Incrementum Processus Conditions

Figura 2 ostendit schematicum de processu crystalli SiC condiciones in hoc studio. Processus typicus incrementum temperaturarum ab 2300 ad 2400°C pervagatur, cum pressionibus ad 5 ad 20 Torr conservatum est. Per processum incrementum, clivus temperatus conservatur dT=50~150°C (a) methodo conventionali). Aliquando, inaequale copia fontium vaporum (Si2C, SiC2, Si) inveniatur in positis vitiis, inclusionibus polytypi, et sic crystallum qualitatem degradare. Itaque, in incremento primo, situ RF coil mutato, dT intra 50~100°C diligenter moderatus est, deinde ad dT=50~150°C per modum incrementi principalis ((b) melioris methodi accommodatus) . Temperatus clivum temperare (dT[°C] = Tbottom-Tupper), temperatura ima in 2300°C fixa erat, et temperatura summa ab 2270°C, 2250°C, MMCC°C ad 2150°C aptata est. Tabula 1 microscopii optici (OM) imagines superficiei boule SiC sub diversis conditionibus clivoreis temperatae post 10 horas crevit.

Tabula 1: Microscopium Opticum (OM) Imagines Superficies SiC Boule Creverunt pro 10 Horis et 100 Horis sub diversis Temperaturis Gradientibus Conditionibus.

In initiali dT=50°C, defectus densitatis super superficiem boule SiC post 10 horas augmenti signanter inferior fuit quam sub dT=30°C et dT=150°C. Ad dT=30°C, clivus initialis temperatus nimis angustus esse potest, ex semine cristalli detrimenti et formationis defectus. Econtra in altiori temperatura initiali gradiente (dT=150°C), status instabilis supersaturationis occurrere potest, ducens ad polytypum inclusiones et defectus propter concentrationes altas vacantes. Attamen, si clivus initialis temperatus optimized est, summus qualitas incrementi cristalli perfici potest, minima formationis vitiorum initialium. Cum defectus densitatis in superficie SiC boule post 100 horas incrementi similis eventus post 10 horas fuit, minuens defectionem formationis in incremento initiali gradus criticus est in obtinendo crystallis summus qualitas SiC.

Table 2: EPD Pretio Etched Sic Boules sub diversis Temperaturis Gradientibus Conditionibus

laganaPraeparatae ex boulis ad 100 horas auctis notatae sunt ad studium defectus densitatis crystallorum SiC, de quibus in Tabula 2. Valores EPD crystallorum SiC sub initialibus dT=30°C creverunt, et dT=150°C 35,880/cm² et 25.660 fuerunt. /cm², respective, cum EPD valor crystallorum SiC sub conditionibus optimized (dT=50°C) insigniter reductis ad 8,560/cm crevit.

Tabula III: FWHM Pretio et XRD Mapping Imagines SiC Crystal sub diversis Coepi Temperaturis Gradientibus Conditionibus

Mensa 3 exhibet valores FWHM et XRD imagines destinata crystallorum SiC sub diversis condicionibus temperaturas initiales auctas. Mediocris valor FWHM crystallorum SiC sub conditionibus optimized (dT=50°C) crevit (dT=50°C) erat 18.6 arcseconds, insigniter minor quam crystallorum SiC sub aliis conditionibus temperaturis gradientibus crevit.

conclusio

Effectus incrementi initialis phase caliditas gradientis in qualitate SiC crystalli studuit moderando clivum temperatum (dT[°C] = Tbottom-Tupper) mutando positionem spiramenti. Eventus ostendit defectum densitatis in superficie SiC boule post 10 horas incrementum sub initialibus dT=50°C condicionibus insigniter inferiorem fuisse quam sub dT=30°C et dT=150°C. Mediocris valor FWHM crystallorum SiC sub condiciones optimizedis crevit (dT=50°C) erat 18.6 arcus secundus, insigniter minor quam crystallorum SiC sub aliis conditionibus crevit. Hoc significat optimizing temperatura initialem clivum efficaciter reducere formationem vitiorum initialium, eo quod summus qualitas crystalli incrementum SiC attingit.