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NTIS 바로가기한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology, v.25 no.3, 2015년, pp.85 - 92
SiC crystals are well known for their true potential as high power devices and their crystal growth activity is actively carried out in domestic as well as in abroad. Until now the process to grow this crystal has been done by sublimation technique using radio frequency induction heating method. How...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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결정질 SiC이란 무엇인가? | 결정질 SiC는 규소(Si)와 탄소(C)가 1대 1로 공유결합 되어 있는 결정상으로서 결정구조 내에서 배열할 때 Si-C 결합층의 반복성과 주기성에 따라 다양한 다형(polytype) 이 존재하며, 대형의 단결정 기판으로 주로 성장되고 있는 결정상은 6H와 4H인데, 성장 중에 계면에서의 열적 불균일성에 따른 다른 다형의 혼재 가능성이 있어 보다 안정적인 열적 분포가 요구되고 있다[8, 9]. | |
SiC 반도체의 장점은 무엇인가? | SiC 반도체는 기존의 Si 반도체 디바이스보다 높은 전압(내압 약 1000 V)에서 전력을 저손실로 제어하기 위한 대금제대역(wide band gap) 반도체 소자 재료로 응용되며, 열전도가 Si의 3배 이상, 300 o C 이상의 고온에 서도 전기적 특성이 안정하기 때문에 고온 디바이스(high temperature device)로 제작할 경우 전력 손실이 Si 반도 체의 절반 이하로 감소되는 장점이 있다. | |
SiC 단결정의 성장의 문제점인 마이크로 파이프 (micro-pipe) 결함,다형 중성장 중에 다른 구조가 형성되는 결함 발생을 억제하기 위해서는 무엇이 필요한가? | 그러나, SiC 단결정의 성장에서 해결해야 하는 점이 있는데, 성장 중 결정의 성장 방향을 따라 미소한 구멍이 형성되어 결정의 표면까지 관통되는 마이크로 파이프 (micro-pipe) 결함이 발생하여 대전압이 걸리는 전력 반도체에서는 통전이 되지 않는 문제가 발생하므로 해결되 어야 하는 점이며, 또한, 결정구조에 의해 많은 다형 중성장 중에 다른 구조가 형성되는 것이다. 이러한 결함이 발생하는 것을 억제하기 위해서는 온도구배의 안정성과 열적 안정성이 있도록 성장 공정을 제어하여야 할 필요가 있다[10, 11]. |
W.S. Yoo, S. Nishino and H. Matsunami, "Single crystal growth of hexagonal SiC on cubic SiC by intentional polytype control", J. Crystal Growth 99 (1990) 278.
S.M. Kang, "Step growth and defects formation on growth interface for SiC sublimation growth", J. Korean Cryst. Growth Cryst. Technol. 9 (1999) 558.
S.M. Kang, "The study on the formation of growth steps in the sublimation growth of SiC single crystals", J. Korean Cryst. Growth Cryst. Technol. 11 (2001) 1.
P.Y. Dai, Y.G. Shi, J.F. Yang, J.K. Cheng and H.J. Wang, "Restraint of nucleation of SiC polycrystals surrounding the seed during SiC single crystal growth", J. Mater. Sci. 46 (2011) 4618.
A.O. Klein and P. Philip, "Transient numerical investigation of induction heating during sublimation growth of silicon carbide single crystals", J. Crystal Growth 247 (2003) 219.
H. Li, X.L. Chen, D.Q. Ni and X. Wu, "Factors affecting the graphitization behavior of the powder source during seeded sublimation growth of SiC bulk crystal", J. Crystal Growth 258 (2003) 100.
K. Seki, Alexander, S. Kozawa, T. Ujihara, P. Chaudouet, D. Chaussende and Y. Takeda, "Formation process of 3C-SiC on 6H-SiC (0001) by low-temperature solution growth in Si-Sc-C system", J. Crystal Growth 335 (2011) 94.
K. Kakimoto, B. Gao, T. Shiramomo, S. Nakano and S. Nishizawa, "Thermodynamic analysis of SiC polytype growth by physical vapor transport method", J. Crystal Growth 324 (2011) 78.
J. Su, X. Chen and Y. Li, "Numerical design of induction heating in the PVT growth of SiC crystal", J. Crystal Growth 401 (2014) 128.
R.A. Stein and P. Lanig, "Control of polytype formation by surface energy effects during the growth of SiC monocrystals by the sublimation method", J. Crystal Growth 131 (1993) 71.
B. Gao and K. Kakimoto, "Optimization of power control in the reduction of basal plane dislocations during PVT growth of 4H-SiC single crystals", J. Crystal Growth 392 (2014) 92.
S.M. Kang, "A study on the crystalline phases of AlN single crystals grown by PVT method", J. Korean Cryst. Growth Cryst. Technol. 24 (2015) 54.
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