人工晶体学报

作者：王国宾, 李辉, 盛达, 王文军, 陈小龙

单位：1.中国科学院物理研究所,北京 100190; ；2.中国科学院大学,北京 100049; ；3.东莞松山湖材料实验室,东莞 523429

关键词：宽禁带半导体,碳化硅,高温溶液法,顶部籽晶溶液法,助熔剂,晶体生长,

基金：北京市科技计划项目(Z201100004020003,Z161100002116018,Z211100004821004)

碳化硅(SiC)作为第三代半导体材料,不仅禁带宽度较大,还兼具热导率高、饱和电子漂移速率高、抗辐射性能强、热稳定性和化学稳定性好等优良特性,在高温、高频、高功率电力电子器件和射频器件中有很好的应用潜力。高质量、大尺寸、低成本SiC单晶衬底的制备是实现SiC器件大规模应用的前提。受技术与工艺水平限制,目前SiC单晶衬底供应仍面临缺陷密度高、成品率低和成本高等问题。高温溶液生长(high temperature solution growth, HTSG)法生长SiC单晶具有晶体结晶质量高、易扩径、易实现p型掺杂等独特的优势,有望成为大规模量产SiC单晶的主要方法之一,目前该方法的主流技术模式是顶部籽晶溶液生长(top seeded solution growth, TSSG)法。本文首先回顾总结了TSSG法生长SiC单晶的发展历程,接着介绍和分析了该方法的基本原理和生长过程,然后从晶体生长热力学和动力学两方面总结了该方法的研究进展,并归纳了该方法的优势,最后分析了TSSG法生长SiC单晶技术在未来的研究重点和发展方向。

来源：2022年第1期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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