Ipinapakilala ang Physical Vapor Transport (PVT)

Ang sariling mga katangian ng SiC ay tumutukoy sa nag-iisang kristal na paglago nito ay mas mahirap. Dahil sa kawalan ng Si:C=1:1 liquid phase sa atmospheric pressure, ang mas mature na proseso ng paglago na pinagtibay ng mainstream ng industriya ng semiconductor ay hindi magagamit para palaguin ang mas mature na paraan ng paglago-straight pulling method, ang descending crucible paraan at iba pang paraan para sa paglago. Pagkatapos ng mga teoretikal na kalkulasyon, kapag ang presyon ay mas mataas sa 105 atm at ang temperatura ay mas mataas kaysa sa 3200 ℃, maaari nating makuha ang stoichiometric ratio ng Si:C = 1:1 na solusyon. Ang pvt na pamamaraan ay kasalukuyang isa sa mga pangunahing pamamaraan.

Ang pamamaraan ng PVT ay may mababang mga kinakailangan para sa kagamitan sa paglago, simple at nakokontrol na proseso, at ang pag-unlad ng teknolohiya ay medyo mature, at nai-industriyal na. Ang istraktura ng pamamaraan ng PVT ay ipinapakita sa figure sa ibaba.

Ang regulasyon ng axial at radial na patlang ng temperatura ay maaaring maisakatuparan sa pamamagitan ng pagkontrol sa panlabas na kondisyon ng pangangalaga ng init ng graphite crucible. Ang SiC powder ay inilalagay sa ilalim ng graphite crucible na may mas mataas na temperatura, at ang SiC seed crystal ay naayos sa tuktok ng graphite crucible na may mas mababang temperatura. Ang distansya sa pagitan ng pulbos at ng mga kristal ng binhi ay karaniwang kinokontrol na sampu-sampung milimetro upang maiwasan ang pagdikit sa pagitan ng lumalaking solong kristal at ng pulbos.

Ang gradient ng temperatura ay karaniwang nasa hanay na 15-35°C/cm interval. Ang inert gas sa presyon na 50-5000 Pa ay pinananatili sa furnace upang mapataas ang convection. Ang SiC powder ay pinainit sa 2000-2500°C sa pamamagitan ng iba't ibang paraan ng pag-init (induction heating at resistance heating, ang kaukulang kagamitan ay induction furnace at resistance furnace), at ang hilaw na pulbos ay nag-sublimate at nabubulok sa mga bahagi ng gas-phase tulad ng Si, Si2C , SiC2, atbp., na dinadala sa dulo ng seed crystal na may gas convection, at ang SiC crystals ay na-kristal sa mga seed crystal upang makamit ang solong paglaki ng kristal. Ang karaniwang rate ng paglago nito ay 0.1-2mm/h.

Sa kasalukuyan, ang pamamaraan ng PVT ay binuo at matured, at maaaring mapagtanto ang mass production ng daan-daang libong piraso bawat taon, at ang laki ng pagproseso nito ay natanto na 6 pulgada, at ngayon ay umuunlad sa 8 pulgada, at mayroon ding mga kaugnay na mga kumpanyang gumagamit ng pagsasakatuparan ng 8-inch substrate chip samples. Gayunpaman, ang pamamaraan ng PVT ay mayroon pa ring mga sumusunod na problema:

• Ang teknolohiya ng paghahanda ng malalaking sukat ng SiC substrate ay hindi pa nabubuo. Dahil ang paraan ng PVT ay maaari lamang sa longitudinal long thick, mahirap na mapagtanto ang transverse expansion. Upang makakuha ng mas malaking diameter, ang mga SiC wafer ay madalas na kailangang mamuhunan ng malaking halaga ng pera at pagsisikap, at sa kasalukuyang laki ng SiC wafer ay patuloy na lumalawak, ang kahirapan na ito ay unti-unting tataas. (Katulad ng pag-unlad ng Si).
• Ang kasalukuyang antas ng mga depekto sa mga substrate ng SiC na pinalaki ng pamamaraang PVT ay mataas pa rin. Binabawasan ng mga dislokasyon ang boltahe ng pagharang at pinapataas ang kasalukuyang pagtagas ng mga aparatong SiC, na nakakaapekto sa paggamit ng mga aparatong SiC.
• Ang mga substrate na P-type ay mahirap ihanda ng PVT. Sa kasalukuyan, ang mga aparatong SiC ay pangunahing mga unipolar na aparato. Ang hinaharap na mataas na boltahe na mga bipolar na aparato ay mangangailangan ng mga substrate na uri ng p. Ang paggamit ng p-type na substrate ay maaaring mapagtanto ang paglago ng N-type na epitaxial, kumpara sa paglago ng P-type na epitaxial sa N-type na substrate ay may mas mataas na carrier mobility, na maaaring higit pang mapabuti ang pagganap ng SiC device.