Эпитаксия SiC

Температурно - временной режим эпитаксии

I область насыщения раствора

II область кристаллизации

1 – контакт подложки с расплавом

2 – удаление расплава с подложки.

Примеси вводят в расплав.

При получении многослойных структур расплавы, входящие в контакт с подложкой, имеют различные составы.

Основной материал в перспективе для опто-, силовой и СВЧ-электроники.

Эпитаксиальное наращивание проводят из газовой и жидкой фазы.

Эпитаксия из газовой фазы

А) Сублимационная перекристаллизации технического SiC в атмосфере Ar (2000°-2200°С) или в вакууме (1800°-1900°С).

Подложка отделена от источника тонкой газопроницаемой графитовой диафрагмой и имеет температуру на 50-60°С меньше. Возникающее пресыщение (3-4%) достаточно для эпитаксиального роста.

Б) Пиролиз метилтрихлорсилана (СН₃)Cl₃Si

(СН₃)Cl₃Si→SiC+3HCl при 1200-1500°С

Подложки – SiC, Si

Легирование N₂, B₂H₆ , BF₃ или AlCl₃, или Al(C₂H₅)₃

(д) (акц) (акц)

Так как SiC имеет несколько политипов, эпитаксия из газовой фазы не обеспечивает политропную однородность.

Эпитаксия из жидкой фазы – метод движущегося растворителя. На кристаллическую подложку и на кристалл-источник вакуумным напылением наносят ~100 мкм слой растворителя: Co, Fe, Ni, Cr, Ag, но лучше Se, Pr, Ду, Тв. Оба кристалла складывают в «сэндвич», помещают в графитовый нагреватель с градиентом температуры (Т_ист. > Т_подл.). Перенос вещества происходит диффузией через слой растворителя. Примеси Al, Ge введенные в растворитель обеспечивают «р»-тип, обычно это «n»- тип. Растворимость SiC в РЗЭ может достигать при 1850° - 30-60%