LPEは、Pタイプ4H-SIC単結晶と3C-SIC単結晶を準備するための重要な方法です

第3世代のワイドバンドギャップ半導体材料として、SIC（炭化シリコン）優れた物理的および電気的特性があるため、電力半導体デバイスの分野で幅広いアプリケーションの見通しがあります。ただし、炭化シリコン単結晶基板の調製技術には、非常に高い技術的障壁があります。結晶成長プロセスは、高温および低圧環境で実行する必要があり、多くの環境変数があり、炭化シリコンの産業用途に大きく影響します。すでに工業化された物理蒸気輸送方法（PVT）を使用して、Pタイプ4H-SICおよび立方体SIC単結晶を栽培することは困難です。液相法は、P型4H-SICおよび立方体SIC単結晶の成長において独自の利点を持ち、高周波、高電圧、高電力IGBTデバイス、高解放性、高安定性、および長期MOSFETデバイスの生産のための材料基盤を築きます。液相法は、市場需要の促進とテクノロジーの継続的なブレークスルーに伴い、産業用途での技術的な困難に依然として直面していますが、液相法は成長するための重要な方法になると予想されます。シリコン炭化物単結晶将来。

SICパワーデバイスには多くの技術的利点がありますが、準備は多くの課題に直面しています。その中で、SICは成長率が遅い硬い材料であり、高温（摂氏2000度以上）を必要とし、生産サイクルが長く高くなります。さらに、SIC基質の処理プロセスは複雑であり、さまざまな欠陥が生じやすくなります。現在のところ、炭化シリコン基板調製技術には、PVT法（物理的蒸気輸送法）、液相法、高温蒸気相化学堆積法が含まれます。現在、業界での大規模な炭化シリコンシングルクリスタルの成長は主にPVTメソッドを採用していますが、この準備方法はシリコン炭化物単結晶を生成するのが非常に困難です。まず、炭化シリコンは200以上の結晶型を持ち、異なる結晶形態間の自由エネルギーの違いは非常に小さいです。したがって、PVTメソッドによる炭化シリコン単結晶の成長中に位相変化が容易になり、低収量の問題につながります。さらに、シリコンを引いた単結晶シリコンの成長率と比較して、炭化ケイ素の単結晶の成長速度は非常に遅く、シリコン炭化物単結晶基質がより高価になります。第二に、PVTメソッドによる炭化ケイ素シングルクリスタルの成長温度は摂氏2000度を超えているため、温度を正確に測定することは不可能です。第三に、原材料は異なる成分で昇華し、成長率は低いです。第4に、PVTメソッドは高品質のP-4H-SICおよび3C-SIC単結晶を成長させることはできません。

それでは、なぜ液相技術を開発するのですか？成長しているNタイプ4H炭化シングルシングルクリスタル（新しいエネルギー車両など）は、Pタイプ4H-SIC単結晶と3C-SIC単結晶を栽培できません。将来的には、Pタイプ4H-SIC単結晶がIGBT材料の準備の基礎となり、高ブロッキング電圧や鉄道輸送やスマートグリッドなどの高電流IGBTなどのいくつかのアプリケーションシナリオで使用されます。 3C-SICは、4H-SICおよびMOSFETデバイスの技術的なボトルネックを解決します。液相法は、高品質のPタイプ4H-SIC単結晶と3C-SIC単結晶の成長に非常に適しています。液相法には高品質の結晶の成長という利点があり、結晶成長原理は、超高品質の炭化シリコン結晶を成長させることができると判断します。

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