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<\/p>\n<\/p>\n
Os m\u00e9todos atuais para a prepara\u00e7\u00e3o de monocristais de carboneto de sil\u00edcio incluem principalmente: transporte f\u00edsico de vapor (PVT), crescimento da solu\u00e7\u00e3o de topo (TSSG) e deposi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica de vapor a alta temperatura (HT-CVD).<\/p>\n
Entre eles, o m\u00e9todo PVT apresenta as vantagens de equipamento simples, f\u00e1cil controlo operacional, baixo custo do equipamento e custo operacional, tornando-se o principal m\u00e9todo utilizado na produ\u00e7\u00e3o industrial.<\/p>\n
1. Tecnologia de dopagem de p\u00f3 de carboneto de sil\u00edcio<\/p>\n
A dopagem de uma quantidade adequada de elemento Ce em p\u00f3 de carboneto de sil\u00edcio pode alcan\u00e7ar o efeito de crescimento est\u00e1vel de monocristais de 4H-SiC. A pr\u00e1tica demonstrou que a dopagem do elemento Ce em p\u00f3 pode aumentar a taxa de crescimento dos cristais de carboneto de sil\u00edcio e fazer com que os cristais cres\u00e7am mais rapidamente; pode controlar a orienta\u00e7\u00e3o do carboneto de sil\u00edcio, tornando a dire\u00e7\u00e3o de crescimento dos cristais mais uniforme e regular; inibir a gera\u00e7\u00e3o de impurezas no cristal, reduzir a gera\u00e7\u00e3o de defeitos e facilitar a obten\u00e7\u00e3o de monocristais e cristais de elevada qualidade; pode inibir a corros\u00e3o da parte posterior do cristal e aumentar a taxa de monocristais do cristal.<\/p>\n
2. Tecnologia de controlo de gradiente de campo de temperatura axial e radial<\/p>\n
O gradiente de temperatura axial afeta principalmente a forma e a efici\u00eancia de crescimento dos cristais. Um gradiente de temperatura muito baixo levar\u00e1 ao aparecimento de impurezas durante o processo de crescimento dos cristais e tamb\u00e9m afetar\u00e1 a taxa de transporte de subst\u00e2ncias na fase gasosa, resultando numa diminui\u00e7\u00e3o da taxa de crescimento dos cristais. Os gradientes de temperatura axial e radial adequados auxiliam o r\u00e1pido crescimento dos cristais de SiC e mant\u00eam a estabilidade da qualidade dos cristais.<\/p>\n
3. Tecnologia de controlo de deslocamento do plano basal (BPD)<\/p>\n
A principal raz\u00e3o para a forma\u00e7\u00e3o de defeitos BPD \u00e9 que a tens\u00e3o de cisalhamento no cristal excede a tens\u00e3o de cisalhamento cr\u00edtica do cristal de SiC, resultando na ativa\u00e7\u00e3o do sistema de deslizamento. Como o BPD \u00e9 perpendicular \u00e0 dire\u00e7\u00e3o de crescimento do cristal, \u00e9 gerado principalmente durante o processo de crescimento do cristal e o posterior processo de arrefecimento do cristal.<\/p>\n
4. Tecnologia de controlo de ajuste da propor\u00e7\u00e3o dos componentes da fase gasosa<\/p>\n
No processo de crescimento de cristais, o aumento da propor\u00e7\u00e3o carbono-sil\u00edcio\/componentes da fase gasosa no ambiente de crescimento \u00e9 uma medida eficaz para alcan\u00e7ar o crescimento est\u00e1vel de um \u00fanico cristal. Uma vez que uma elevada rela\u00e7\u00e3o carbono-sil\u00edcio pode reduzir a agrega\u00e7\u00e3o em grandes etapas e manter a heran\u00e7a da informa\u00e7\u00e3o de crescimento na superf\u00edcie do cristal semente, pode inibir a gera\u00e7\u00e3o de polimorfos.<\/p>\n
5. Tecnologia de controlo de baixa tens\u00e3o<\/p>\n
Durante o processo de crescimento do cristal, a presen\u00e7a de tens\u00e3o far\u00e1 com que o plano cristalino interno do cristal de SiC se curve, resultando numa baixa qualidade do cristal ou mesmo em fissuras, e uma elevada tens\u00e3o levar\u00e1 a um aumento do deslocamento do plano basal da l\u00e2mina. Estes defeitos penetrar\u00e3o na camada epitaxial durante o processo epitaxial e afetar\u00e3o seriamente o desempenho do dispositivo posterior.<\/p>\n
O futuro da tecnologia de prepara\u00e7\u00e3o de monocristais de SiC de alta qualidade ir\u00e1 desenvolver-se em diversas dire\u00e7\u00f5es:<\/p>\n
Tamanho grande<\/p>\n
A prepara\u00e7\u00e3o de monocristais de carboneto de sil\u00edcio de grandes dimens\u00f5es pode melhorar a efici\u00eancia da produ\u00e7\u00e3o e reduzir os custos, al\u00e9m de satisfazer as necessidades dos dispositivos de alta pot\u00eancia.<\/p>\n
Alta qualidade<\/p>\n
Os monocristais de carboneto de sil\u00edcio de alta qualidade s\u00e3o a chave para a obten\u00e7\u00e3o de dispositivos de alto desempenho. Atualmente, embora a qualidade dos monocristais de carboneto de sil\u00edcio tenha melhorado significativamente, ainda existem alguns defeitos, como microtubagens, discord\u00e2ncias e impurezas. Estes defeitos afetar\u00e3o o desempenho e a fiabilidade do dispositivo.<\/p>\n
Baixo custo<\/p>\n
O custo de prepara\u00e7\u00e3o dos monocristais de carboneto de sil\u00edcio \u00e9 elevado, o que limita a sua aplica\u00e7\u00e3o em alguns campos. O custo de prepara\u00e7\u00e3o de monocristais de carboneto de sil\u00edcio pode ser reduzido atrav\u00e9s da otimiza\u00e7\u00e3o do processo de crescimento, melhoria da efici\u00eancia da produ\u00e7\u00e3o e redu\u00e7\u00e3o dos custos das mat\u00e9rias-primas.<\/p>\n
Inteligente<\/p>\n
Com o desenvolvimento de tecnologias como a intelig\u00eancia artificial e o big data, a tecnologia de crescimento de cristais de carboneto de sil\u00edcio tornar-se-\u00e1 gradualmente inteligente. O processo de crescimento pode ser monitorizado e controlado em tempo real atrav\u00e9s de sensores, sistemas de controlo autom\u00e1tico e outros equipamentos para melhorar a estabilidade e a controlabilidade do processo de crescimento. Ao mesmo tempo, a an\u00e1lise de big data e outras tecnologias podem ser utilizadas para analisar e otimizar os dados de crescimento, melhorando a qualidade e a efici\u00eancia da produ\u00e7\u00e3o dos cristais.<\/p>\n
A tecnologia de prepara\u00e7\u00e3o de monocristais de carboneto de sil\u00edcio de alta qualidade \u00e9 um dos pontos mais importantes na investiga\u00e7\u00e3o atual de materiais semicondutores. Com o avan\u00e7o cont\u00ednuo da ci\u00eancia e da tecnologia, a tecnologia de crescimento de cristais de carboneto de sil\u00edcio continuar\u00e1 a desenvolver-se e a melhorar, proporcionando uma base mais s\u00f3lida para a aplica\u00e7\u00e3o de carboneto de sil\u00edcio a alta temperatura, alta frequ\u00eancia, alta pot\u00eancia e outros campos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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