Crystal growth of SiC using a modified PVT setup

使用改进的 PVT 设置进行 SiC 晶体生长

• 批准号: 5368658
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Peter Wellmann
• 金额: --
• 依托单位: Kirchhoff-Institut für Physik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Units
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2001-12-31 至 2008-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5368658?language=en
• 关键词: Crystal; growth; SiC; using; modified

Die Kristallzüchtung von Siliziumkarbid (SiC) Einkristallen für kommerzielle Anwendungen erfolgt heute ausschließlich aus der Gasphase nach dem sogenannten PVT (physical vapor phase)-Verfahren. Dabei wird SiC-Pulver in einem geschlossenen Graphittiegel bei hohen Temperaturen sublimiert, das an einer etwas kälteren Stelle der Wachstumszelle an einem vorgegebenem SiC-Keim rekristallisiert. Ein wesentliches Problem der beschriebenen Züchtungsmethode ist der mangelnde Zugriff auf die Prozesse im Tiegelinneren. Eingestellt werden können derzeit nur das Temperaturfeld und der Inertgasdruck. Bei Letzterem wird ausgenutzt, dass das Graphittiegelmaterial stets eine, wenn auch sehr kleine Porosität aufweist. Für die für das Kristallwachstum so wichtige Gasphasenkomposition besteht praktisch keine Regelungsmöglichkeit; sie ist durch die eingestellten Temperaturverhältnisse und die damit verbundenen Partialgasdrücke festgelegt. Der Ansatz dieser Arbeit besteht in der Modifizierung des PVT-Verfahrens durch den Einbau einer Gasleitung, die direkt in den Züchtungstiegel führt. Durch das Einbringen von zusätzlichen Gasen soll die Zusammensetzung der durch den Sublimationsvorgang des SiC-Quellenmaterials bestimmten Gasphase "modifiziert" werden. Zum einen soll das C/Si-Verhältnis im Züchtungstiegel verändert werden, um dadurch Einfluss auf das Wachstum eines bestimmten SiC-Polytyps zu nehmen. Zum anderen soll durch das definierte Einbringen von Dotierstoffgasen insbesondere die Homogenität der p-Dotierung mit Aluminium verbessert werden. Die Implementierung einer zusätzlichen Gasleitung in die Wachstumszelle hat weitreichende Folgen für das thermische Feld und den globalen SiC-Kristallwachstumsprozess im Tiegel. Die notwendigen technologischen Grundlagen sind Gegenstand eines laufenden DFG-Forschungsvorhabens und wurden dort bereits gelöst. Für das neu beantragte Projekt bedeutet das, dass die Realisierbarkeit des M-PVT-Verfahrens als geklärt gilt und sofort mit Experimenten begonnen werden kann, um das Potential des neuen Verfahrens auszuloten.

Die Kristallzüchtung von Siliziumkarbid (SiC) Einkristallen für kommerzielle Anwendungen erfolgt heute ausschließlich aus der Gasphase nach dem sogenannten PVT（物理气相）-Verfahren。 Dabei wird SiC-Pulver in einem geschlossenen Graphittiegel bei hohen Thermaln sublimiert, das an einer etwas kälteren Stelle der Wachstumszelle an einem vorgegebenem SiC-Keim rekristallisiert.我们所讨论的问题是在 Tiegelinneren 中管理 Zugriff 的问题。 Eingestellt werden können derzeit nur das Temperaturfeld der Inertgasdruck。在使用石墨材料时，我们可以看到小孔隙。 Für die für das Kristallwachstum so wichtige Gasphasenkomposition besteht praktisch keine Regelungsmöglichkeit；这是在温度变化和部分燃气节期间发生的。 Ansatz 的最佳工作方案是在 Einbau einer Gasleitung 中对 PVT-Verfahrens 进行修改，直接在 Züchtungstiegel führt 中进行。在碳化硅淬火材料的升华过程中，气相会发生气相“改性”。 Zum einen soll das C/Si-Verhältnis im Züchtungstiegel verändert werden, um badurch Einfluss auf das Wachstum eines bestimmten SiC-Polytyps zu nehmen. Zum anderen soll durch das definierte Einbringen von Dotierstoffgasen insbesondere die Homogenität der p-Dotierung mit Aluminium v​​erbesert werden.在 Tiegel 的 Wachstumszelle hat weitreichende Für das thethermische Feld 和 den globalen SiC-Kristallwachstumsprozess 中实施 einer zusätzlichen Gasleitung。 Die notwendigen technology Grundlagen sind Gegenstand eines laufenden DFG-Forschungsvorhabens und wurden dort bereits gelöst.新项目是 M-PVT-Verfahrens 的现实项目，它是镀金的，并且可以进行实验，可以看到新 Verfahrens 的潜力。