Tấm wafer SiC HPSI 6 inch, tấm wafer SiC bán cách điện Silicon Carbide.

Các phương pháp nuôi cấy tinh thể đơn SiC hiện nay chủ yếu bao gồm ba phương pháp sau: phương pháp pha lỏng, phương pháp lắng đọng hơi hóa học ở nhiệt độ cao và phương pháp vận chuyển pha hơi vật lý (PVT). Trong đó, phương pháp PVT là công nghệ được nghiên cứu nhiều nhất và hoàn thiện nhất để nuôi cấy tinh thể đơn SiC, và những khó khăn kỹ thuật của nó là:

(1) Tinh thể đơn SiC ở nhiệt độ cao trên 2300 °C trong buồng than chì kín để hoàn thành quá trình tái kết tinh chuyển đổi "rắn - khí - rắn", chu kỳ tăng trưởng dài, khó kiểm soát và dễ xuất hiện các vi ống, tạp chất và các khuyết tật khác.

(2) Tinh thể đơn cacbua silic, bao gồm hơn 200 loại tinh thể khác nhau, nhưng việc sản xuất thường chỉ một loại tinh thể, dễ dẫn đến sự biến đổi loại tinh thể trong quá trình phát triển gây ra khuyết tật tạp chất đa loại, quá trình chuẩn bị một loại tinh thể cụ thể khó kiểm soát tính ổn định của quá trình, ví dụ, loại 4H hiện đang là xu hướng chính.

(3) Trường nhiệt phát triển tinh thể đơn cacbua silic có độ dốc nhiệt độ, dẫn đến quá trình phát triển tinh thể có ứng suất nội tại và gây ra các sai lệch, lỗi và các khuyết tật khác.

(4) Quá trình phát triển tinh thể đơn cacbua silic cần kiểm soát chặt chẽ việc đưa tạp chất bên ngoài vào để thu được tinh thể bán cách điện có độ tinh khiết rất cao hoặc tinh thể dẫn điện được pha tạp theo hướng. Đối với chất nền cacbua silic bán cách điện được sử dụng trong các thiết bị RF, các đặc tính điện cần đạt được bằng cách kiểm soát nồng độ tạp chất rất thấp và các loại khuyết tật điểm cụ thể trong tinh thể.