晶圆级立方碳化硅单晶生长取得突破 | 进展

碳化硅(SiC)具有宽带隙、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高热导率等优异性能，在新能源汽车、光伏和5G通讯等领域具有重要的应用。与目前应用广泛的4H-SiC相比，立方SiC(3C-SiC)具有更高的载流子迁移率(2-4倍)、低的界面缺陷态密度(低1个数量级)和高的电子亲和势(3.7 eV)。利用3C-SiC制备场效应晶体管，可解决栅氧界面缺陷多导致的器件可靠性差等问题。但3C-SiC基晶体管进展缓慢，主要是缺乏单晶衬底。前期大量研究表明，3C-SiC在生长过程中很容易发生相变，已有的生长方法不能获得单一晶型的晶体。根据经典晶体生长理论，对于光滑界面晶体，同质二维形核需要克服临界势垒，存在临界Gibbs自由能或过饱和度，而生长则可以在任意小的过饱和度下进行。对于异质形核，由于引入了新的固-固界面能，二维形核需克服更高的临界势垒。因此在相同过饱 ………………………………