利用碳化钽的坩埚中物理气相传输生长SiC和AlN晶体

近日，第九届国际第三代半导体论坛（IFWS）&第二十届中国国际半导体照明论坛（SSLCHINA）在厦门国际会议中心召开。期间在“碳化硅衬底、外延生长及其相关设备技术”分会上，Nitride Crystals Group Ltd.执行总裁Yuri MAKAROV做了“利用碳化钽的坩埚中物理气相传输生长SiC和AlN晶体”的主题报告。

报告中分享了TaС坩埚中真体积AlN的生长、TaC存在下体相SiC晶体的生长等内容。涉及生长大块AlN晶体的两步生长技术，TaC坩埚中2“和4”AlN种子生长的电阻加热系统，AlN-SiC体系中AlN生长动力学，AlN生长过程中液态硅层的形成，PVT设置方案等。

对于4”、6”和8”AlN的前景，报告认为将真正的大块AlN的生长过程缩放到4”、6”和8”晶体看起来非常现实。预计AlN外延晶片的生产成本将与大规模生产中的SiC晶片的成本相当。

6”和8”AlN晶片上的功率器件（功率HEMT和其他类型的晶体管）可能比SiC外延晶片上制造的MOSFET便宜，因为MOCVD外延的成本更低，处理更简单。由于使用SiC作为初始晶种的必要性，TaC坩埚的使用对于快速增加AlN晶体直径至关重要。如果SiC被用作制造初始AlN晶种的晶种，那么制造4”（6”和8”）AlN晶片是可行的。

对于SiC，研究显示，电阻加热炉和感应加热炉均可用于PVT生长6“SiC晶体，建模结果表明，在8“晶体的生长过程中，与感应加热系统相比，如果将水平加热器与垂直加热器结合使用，可能更容易控制和优化电阻加热系统中的温度场。

报告指出，Nitride Crystals Group正在寻找合作伙伴，利用TaC提高生长过程的化学计量，在这两种类型的系统中实现SiC的商业化生长。

审核编辑：刘清