Шта је епитаксија течне фазе?

Течно-фазна епитаксија (ЛПЕ) је метода за узгој слојева полупроводничких кристала из растопа на чврстим подлогама.

Јединствена својства СиЦ-а чине изазовним узгајање монокристала. Конвенционалне методе раста које се користе у индустрији полупроводника, као што су метода равног вучења и метода силазног лончића, не могу се применити због одсуства течне фазе Си:Ц=1:1 при атмосферском притиску. Процес раста захтева притисак већи од 105 атм и температуру већу од 3200°Ц да би се постигао стехиометријски однос Си:Ц=1:1 у раствору, према теоријским прорачунима.

Метода течне фазе је ближа условима термодинамичке равнотеже и може да узгаја кристале СиЦ бољег квалитета.

Температура је виша у близини зида лончића и нижа код кристала семена. Током процеса раста, графитни лончић обезбеђује Ц извор за раст кристала.

1. Висока температура на зиду лончића доводи до високе растворљивости Ц, што доводи до брзог растварања. Ово доводи до стварања засићеног раствора Ц на зиду лончића кроз значајно растварање Ц.

2. Раствор са значајном количином раствореног Ц се транспортује ка дну кристала семена конвекцијским струјама помоћног раствора. Нижа температура кристала за семе одговара смањењу растворљивости Ц, што доводи до формирања Ц-засићеног раствора на крају ниске температуре.

3. Када се презасићени Ц комбинује са Си у помоћном раствору, кристали СиЦ расту епитаксијално на кристалу семена. Како се презасићени Ц таложи, раствор се конвекцијом враћа на крај зида лончића са високом температуром, растварајући Ц и формирајући засићени раствор.

Овај процес се понавља више пута, што на крају доводи до раста готових кристала СиЦ.