单晶定向推动了微光电子技术的发展

发布日期：2022-02-08 00:00 来源：http://www.lutsk2019.com 点击：

　　以硅、砷化镓为代表的一代和二代半导体材料的高速发展，推动了微电子、光电子技术的迅猛发展。然而受材料性能所限，这些半导体材料制成的器件大都只能在200℃以下的环境中工作，不能满足现代电子技术对高温、高频、高压以及抗辐射器件的要求。单晶定向熔体单晶体生长的必要条件是：体系温度低于平衡温度。体系温度低于平衡温度的状态称为过冷。△T的绝对值称为过冷度。过冷度作为熔体晶体生长的驱动力。一般情况：该值越大，晶体生长越快。当值为零时，晶体生长停止。已生长出的晶体温度又需低于Te。单晶材料就是说整个体系由熔体到晶体的温度由过热向过冷变化。过热与过冷区的界面为等温区。

　　作为第三代宽带隙半导体材料的代表，碳化硅单晶材料具有禁带宽度大、热导率高、电子饱和迁移速率高和击穿电场高等性质。碳化硅器件在高温、高压、高频、大功率电子器件领域和航天、军工、核能等环境应用领域有着不可替代的优势，蓝宝石晶体定向弥补了传统半导体材料器件在实际应用中的缺陷，正逐渐成为功率半导体的主流。这种由晶体到熔体方向存在的温度梯度是热量输运的必要条件。热量由熔体经生长面传向晶体，并由其转出。晶体生长是发生在固-液（或晶-液）界面上。通常为保证晶体粒生长只需使固-液界面附近很小区域熔体处于过冷态，绝大部分熔体处于过热态。

单晶定向