Lingot de SiC 2 pouces de diamètre 50,8 mm x 10 mm, monocristal 4H-N

Technologie de croissance de cristaux de SiC

Les caractéristiques du SiC rendent difficile la croissance de monocristaux. Ceci est principalement dû à l'absence de phase liquide présentant un rapport stœchiométrique Si : C = 1 : 1 à pression atmosphérique, et à l'impossibilité de cultiver du SiC par les méthodes de croissance plus matures, telles que l'étirage direct et le creuset tombant, piliers de l'industrie des semi-conducteurs. Théoriquement, une solution présentant un rapport stœchiométrique Si : C = 1 : 1 ne peut être obtenue qu'à une pression supérieure à 10E5 atm et à une température supérieure à 3200 °C. Actuellement, les méthodes les plus courantes sont le dépôt chimique en phase vapeur (PVT), le dépôt en phase liquide et le dépôt chimique en phase vapeur à haute température.

Les plaquettes et cristaux de SiC que nous fournissons sont principalement cultivés par transport physique en phase vapeur (PVT), et voici une brève introduction au PVT :

La méthode de transport physique de vapeur (TPV) est issue de la technique de sublimation en phase gazeuse inventée par Lely en 1955. Dans cette technique, de la poudre de SiC est placée dans un tube en graphite et chauffée à haute température pour la décomposer et la sublimer. Le tube en graphite est ensuite refroidi, et les composants décomposés de la poudre de SiC en phase gazeuse se déposent et cristallisent sous forme de cristaux de SiC à proximité du tube. Bien que cette méthode soit difficile à obtenir pour des monocristaux de SiC de grande taille et que le processus de dépôt à l'intérieur du tube soit complexe à contrôler, elle offre des pistes de recherche pour les futurs chercheurs.

En Russie, Y.M. Tairov et al. ont introduit le concept de cristal germe sur cette base, ce qui a permis de résoudre le problème de la forme cristalline et de la position de nucléation incontrôlables des cristaux de SiC. Les chercheurs qui ont suivi ont continué à l'améliorer et ont finalement développé la méthode de transfert physique de vapeur (PVT), utilisée aujourd'hui dans l'industrie.

En tant que méthode de croissance cristalline la plus ancienne, le PVT est actuellement la méthode la plus répandue pour les cristaux de SiC. Comparée à d'autres méthodes, elle nécessite peu d'équipements de croissance, son processus est simple, sa contrôlabilité est excellente, son développement et sa recherche sont approfondis et elle est déjà industrialisée.