용도를 고려한 실리콘카바이드의 제어성장

전문가 제언

○ 실리콘카바이드(SiC)는 1기압에서는 2500℃이상에서 분해와 승화현상이 현저하게 나타난다. 기상중의 성분은 Si, Si2C, SiC2이나, 증기성분이 응결, 증착하는 기판부근의 낮은 온도에서는 SiC로 재차 응결한다. 이렇게 해서 얻은 결정은 한 변이 1mm정도인 소형경결이다. 고 순도, 고품질의 결정을 얻는 유일한 방법이다.

○ 최근에는 외경 100mm, 길이 150mm정도의 흑연용기 안에 다공질 흑연제품 격벽원통을 설치하고 흑연용기내벽과 격벽원통사이에 SiC분말을 충전한다. 용기전체를 2200~2600℃의 저항가열로 안에 넣어 1기압정도의 Ar가스 분위에서 가열한다. 원료 SiC의 증기가 격벽을 통하여 성장공간에 설치한 SiC기판에서 응결하여 결정으로 성장한다.

○ 고온을 필요로 하는 결정성장에는 고주파유도에 의하여 도가니를 가열한다. 도가니 내부의 온도측정에는 광고온계를 사용한다. 반응로의 압력은 Ar분위기에서 20~40토르정도로 감압한다. 성장온도와 압력은 결정의 품질, 성장속도에 크게 영향을 미치기 때문에 정밀하게 성장조건을 제어할 필요가 있다.

○ 특허에서 소개하는 제조방법에는 공정조건을 제시하지 않았다. SiC결정에 불순물을 첨가하는 이유는 SiC의 고유물성을 변조해서 소자를 필요로 하는 물성으로 변화시키는데 그 목적이 있다. SiC에 불순물로 첨가한 원소가 V와 N인 것으로 보아서 VN화합물불순물을 도입해서 스핀동요소자의 Tc(임계온도)저하를 목적으로 개발한 것 같다.

저자

Leonard, Robert Tyler, et al.

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2011

권(호)

WO20110137202

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

~25

분석자

박*학

분석물

• 용도를 고려한 실리콘카바이드의 제어성장.pdf [263,120 byte]

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