PAM-XIAMEN peut fournir des germes de cristal SiC pour la croissance de monocristaux. Des paramètres spécifiques peuvent être trouvés dans :https://www.powerwaywafer.com/sic-seed-cristal.html

Les germes de cristaux ont une influence significative sur la nucléation initiale des cristaux. La morphologie de surface de l'étape de nucléation cristalline peut dans une certaine mesure refléter la richesse des informations sur le mécanisme de croissance cristalline et la répartition des défauts cristallins, et la qualité de la nucléation joue un rôle crucial dans le processus de croissance monocristalline. La méthode PVT pour la croissance de monocristaux de SiC 4H utilise généralement des germes de cristallisation de SiC 4H avec une orientation normale dans le plan C ou des angles légèrement asymétriques. Les chercheurs ont étudié l’effet de différentes orientations de germes cristallins sur la croissance des cristaux de SiC, comme suit :

1. Effet deSbesoinCcristalTtraitementPprocessus surGrangée de SiCSanglaisCcristal

Étude de l'effet de différents processus de traitement sur les germes cristallins pour la croissance de monocristaux de SiC. Les plaquettes de SiC découpées dans le monocristal de SiC en vrac sont traitées selon différents processus tels que le meulage, le polissage et la corrosion. Ensuite, les germes de cristaux sont utilisés pour faire croître des cristaux de SiC par une méthode de transport physique de vapeur avec un temps de croissance de 10 minutes. En observant la morphologie de la plaquette avant et après croissance à l'aide d'un microscope optique, les résultats montrent que :

Les piqûres et rayures générées par la coupe des cristaux de SiC peuvent être traitées par des processus tels que le meulage, le polissage et la corrosion. La couche métamorphique de traitement générée par le meulage sur la surface de la tranche a une énergie élevée, et lorsqu'elle est utilisée pour la croissance cristalline à haute température, la surface de la tranche subit une carbonisation importante ;

Le polissage peut éliminer les rayures générées lors du meulage, mais il ne peut pas éliminer complètement la couche de détérioration du meulage ou la couche plus fine de dommages mécaniques produite par le polissage. Il peut induire une nucléation polycristalline du SiC dans des tranches polies lors d'une croissance cristalline à haute température ;

La corrosion révèle non seulement les défauts structurels des plaquettes, mais élimine également les couches de dommages mécaniques de surface générées lors du meulage et du polissage. Les plaquettes corrodées servent de cristal germe, et le cristal de croissance peut reproduire efficacement la structure du cristal germe, avec une surface lisse.

2. Effet de la polarité des cristaux de germe sur la stabilité de la structure cristalline du 4H-SiC

L'axe polaire des cristaux de SiC appartenant au système cristallin hexagonal est l'axe c. Lors de la coupe du cristal le long du plan (0001), la plaquette de SiC présente deux plans polaires, à savoir le plan C (0001) et le plan Si (0001). La principale différence réside dans les différentes énergies de surface libre, le plan C ayant une énergie de surface libre plus faible et le plan Si ayant une énergie de surface libre plus élevée.

Afin d'étudier l'effet de la polarité des germes cristallins sur la croissance cristalline stable, des cristaux de SiC ont été cultivés sur les plans C et Si des germes cristallins. Les résultats ont montré que dans plus de 300 expériences, les cristaux cultivés sur le plan C étaient tous des formes cristallines 4H, alors que seulement 6H pouvaient être cultivés sur le plan Si, et ce résultat était indépendant de la forme cristalline germe (4H, 6H ou 15R). ). Même si le SiC 6H était choisi comme germe cristallin, les cristaux de 4H-SiC pourraient être cultivés avec succès. La raison du phénomène ci-dessus est liée à l’énergie de surface libre de la surface de croissance et à l’enthalpie de formation des cristaux.

Habituellement, les formes cristallines 4H avec une enthalpie de formation plus élevée ont tendance à se développer sur le plan C avec une énergie de surface plus faible, tandis que les plans Si avec une énergie de surface plus élevée sont plus susceptibles de croître et de former des formes cristallines 6H avec une enthalpie plus faible. Les chercheurs ont étudié plus en détail le point de vue ci-dessus en épissant les plans Si et C de la forme cristalline de SiC 6H en deux et en les liant sur une couverture en graphite pour obtenir des germes cristallins spécifiques, ce qui a également prouvé que le plan C est plus propice à la croissance du Forme cristalline 4H SiC. Mais il existe une couche de transition pour la transformation cristalline, qui contient à la fois des mélanges de polytypes 15R, 4H et 6H SiC. Le processus de transformation du polytype peut être accéléré en introduisant de la vapeur de Sn dans l’atmosphère de croissance.

Afin d'obtenir une forme cristalline unique de 4H SiC, il est recommandé de choisir le plan C de la forme cristalline de 4H SiC comme cristal germe, fournissant une énergie libre de nucléation plus faible et maintenant une croissance cristalline stable.

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