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碳化硅长晶设备及其长晶方法简介碳化硅（SiC）是一种广泛应用于电子、光电子、能源等领域的先进材料，具有高温稳定性、高热导率、高带隙宽度等优良的特性。
在碳化硅材料的制备过程中，碳化硅长晶设备及其长晶方法起着关键的作用。
本文将深入探讨碳化硅长晶设备及其长晶方法的原理、工作原理、工艺流程等关键内容。
碳化硅长晶设备碳化硅长晶设备主要包括晶体生长炉、悬浮装置、控制系统等部分。
下面将逐一介绍这些设备的功能和特点。
晶体生长炉晶体生长炉是碳化硅长晶设备的核心部分，其主要作用是提供适宜的温度和气氛条件，促进晶体的生长。
晶体生长炉根据热源的不同可以分为电阻炉、感应炉等多种类型。
其中，电阻炉是最常用的一种。
电阻炉通常由一个热源，多个加热区域和一个冷却区域组成。
热源通常采用电加热，通过电极产生高温。
加热区域可以根据需要进行设置，以实现不同温度梯度的控制。
冷却区的作用是使晶体在合适的温度条件下冷却，保证晶体结构的稳定。
晶体生长炉的设计需要考虑温度控制、晶体生长速度、气氛控制等多个因素。
通过优化炉子结构和控制系统，可以提高晶体的质量和产量。
悬浮装置悬浮装置是碳化硅长晶设备中的关键组成部分，其主要作用是支撑晶体生长的衬底，并提供适当的运动方式。
悬浮装置一般分为悬浮棒和支承部分两部分。
悬浮棒通常由碳化硅材料制成，具有良好的耐高温性能和化学稳定性。
悬浮棒通过一个或多个机械臂与支承部分连接，使得晶体生长衬底能够在炉内进行适当的摆动和旋转，以实现晶体的均匀生长。
悬浮装置的设计需要考虑支撑力、材料选择、装配方式等多个因素。
合理的悬浮装置可以提高晶体的均匀性和完整性。
控制系统碳化硅长晶设备的控制系统主要包括温度控制、气氛控制和运动控制三个方面。
温度控制是保证晶体生长过程中温度稳定性的关键。
通过电热元件的供热和温度传感器的反馈，控制系统可以实时监测和调节炉内温度，确保晶体生长的稳定性。
气氛控制是提供适宜的气氛条件以促进晶体生长的关键。
通过气体供给系统和气体流动调节系统，控制系统可以实时调整炉内气氛，以达到所需的生长条件。
SIC外延生长法的工艺流程SIC外延生长法的工艺流程序号：1SIC外延生长法是一种重要的半导体材料生长技术，被广泛应用于功率电子、射频器件和光电子器件等领域。
它通过在SIC衬底上连续沉积SiC晶体层，实现了对SiC材料的高质量控制和大面积生长。
在本文中，我们将深入探讨SIC外延生长法的工艺流程，以帮助读者更好地理解和学习该技术。
序号：2SIC外延生长法的基本原理是在惰性气体气氛中，通过化学气相沉积（CVD）的方法，将硅和碳源气体分解成SiC气体，然后在SIC衬底上沉积成SIC晶体层。
在整个工艺过程中，需要控制好气氛、温度和气体流量等参数，以保证SIC晶体层的质量和厚度的一致性。
序号：3具体而言，SIC外延生长法的工艺流程可以分为以下几个关键步骤：a. 衬底准备：选择合适的SIC衬底，并进行表面处理，以去除杂质和缺陷。
通常使用化学气相沉积（CVD）或物理气相沉积（PVD）等方法来制备合适的SIC衬底。
b. 热解预处理：将SIC衬底放置在高温炉中，通过热解预处理，去除表面的氧化物和其它杂质。
这一步骤也有助于提高SIC晶体层的生长质量。
c. 生长条件控制：在热解预处理后，将SIC衬底放置在CVD反应室中。
控制好反应温度、压力和气体流量等参数，以实现SiC晶体层的均匀和连续生长。
通常，选择适当的碳源和硅源气体，如甲烷（CH4）和四氯化硅（SiCl4），作为SIC生长的原料气体。
d. 控制生长时间：根据所需的SIC晶体层厚度和生长速率，控制生长时间。
通过调整反应室中的反应气体流量和温度，可以有效控制SIC晶体层的生长速率。
e. 冷却和退火：在SIC晶体层生长完成后，将SIC衬底从反应室中取出，并进行冷却和退火处理。
这一步骤有助于提高晶体层的结晶质量、降低残余应力，并改善界面的质量。
序号：4总结回顾：SIC外延生长法是一种关键的半导体材料生长技术，其工艺流程包括衬底准备、热解预处理、生长条件控制、控制生长时间以及冷却和退火等关键步骤。
浅析第三代半导体材料 SiC晶体生长设备技术及进展摘要：第三代半导体设备技术，是半导体发展历程中的重要技术，也是当前技术发展的支撑。
本文通过浅析第三代半导体材料，对其晶体生长方式进行分析，探究SiC晶体设备构成。
结合国内外进展情况，为国内SiC晶体设备技术发展提供更科学的技术，意在国内也能研制出更加成熟的生长设备。
保证第三代半导体在更多领域得到科学应用，提升半导体材料的商业价值。
关键词：第三代半导体材料；SiC晶；生长设备技术引言：半导体产业发展历经三代发展，从初代到第三代，发展使用的材料也发生变化。
从原本的硅材料，发展碳化硅。
经过一系列的发展和产业化集成，碳化硅也成为当前半导体制造的重要材料。
相较于半导体以往的材料，碳化硅SiC作为晶体材料有着导热率高、抗辐射等优质性能。
在相关产业有着广泛应用，能够推动新一代移动通信、电网等行业发展，为其提供良好的支撑，是当前优质的信息、能源发展新材料。
一、碳化硅SiC晶体概述碳化硅化学式SiC，也是半导体产业生产制造不可或缺的材料。
对于半导体产业而言，芯片是其发展的重要基石。
而制作芯片需要使用到的核心材料，从以往的硅发展到碳化硅。
碳化硅以自身优质的性能，成为未来应用最广泛的基础材料。
SiC的性质分为物理与化学性质，其中物理性质使得SiC能够达到可以切割宝石的硬度。
并且热导率超过金属铜、GaAs等材料数倍。
SiC自身的热稳定性能较高，常规压力下无法将其熔化[1]。
并且SiC有着极好的散热性，对于功率较大的器件应用有着重要作用；SiC的化学性质能够使其具备强大的抗腐蚀性，常规已知的腐蚀剂无法对SiC产生影响。
SiC表面容易氧化并生成二氧化硅，对SiC产生保护。
只有温度高于1700°C时，这层氧化膜才会出现氧化反应。
SiC的穿电场强度高于Si一个数量级，SiC晶片是经过一系列处理的重要材料，对于半导体芯片制造而言是重要的基础材料。
将其作为半导体衬底材料，能够推动半导体产业更好发展。
sic生长炉原理
SIC生长炉是用于生长碳化硅（SiC）晶体的设备。
它基于化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，CVD）原理来实现。
以下是SIC生长炉的一般工作原理：
1. 原料准备：在SIC生长炉中，通常使用硅源和碳源作为原料。
硅源可以是硅化合物，如三氯化硅（SiCl3）或硅烷（SiH4），而碳源可以是甲烷（CH4）或乙烯（C2H4）等碳化合物。
2. 反应室：SIC生长炉内设置有一个反应室，这是进行化学气相沉积的主要区域。
反应室内通常由高温材料构成，以承受高温条件。
3. 条件控制：SIC生长炉通过控制温度、压力和气氛来创建适合生长晶体的条件。
这些条件对于实现所需的晶体生长速率、纯度和结晶质量至关重要。
4. 气氛调节：在SIC生长炉中，气氛的组成非常重要。
通过混合和控制硅源和碳源的进料速率、流量和比例，可以
调节反应室中的气氛。
这有助于控制晶体生长过程中的物质供应和沉积速率。
5. 晶体生长：在适当的温度、压力和气氛条件下，原料会分解并在衬底表面上沉积，逐渐形成SiC晶体。
晶体的生长速率取决于各种参数，包括反应温度、气氛组成和反应时间等。
6. 热处理和冷却：完成晶体生长后，通常需要进行热处理和冷却步骤来稳定和固化晶体结构，并降低残余应力。
总之，SIC生长炉利用化学气相沉积原理，在特定的温度、压力和气氛条件下，将硅源和碳源分解并沉积在衬底表面上，实现碳化硅晶体的生长。
这种生长方法可用于制备高质量的SiC晶体，广泛应用于电子器件、光电子器件和功率电子器件等领域。
碳化硅晶体生长工艺碳化硅是一种广泛应用于电子、光电和电力电子等领域的重要半导体材料，由于具有优良的高温稳定性、高硬度等特点，也应用于磨料、陶瓷等领域。
碳化硅晶体生长是制备碳化硅材料的重要方法之一。
下面介绍碳化硅晶体生长的工艺流程和影响因素。
碳化硅晶体生长的工艺流程包括原料准备、生长环境准备、生长过程和后处理等环节。
一般情况下，以单晶硅作基底，先在基底表面制备一层石墨硅化物（SiC）涂层，然后将基底带着涂层放置于碳化硅的生长环境中，在高温下进行碳化硅晶体的生长。
在生长环境准备环节中，选择适当的碳源和硅源，经预处理后装入生长设备中。
生长环境中温度、压力、气体流动速率等因素对晶体生长的影响很大，一般情况下需要进行多次试验寻找最优条件。
生长过程中，先在基底表面生成一层碳化硅的稳定极膜，然后再在其上生长主体晶体。
常用的生长方法有物质输运法、气相输运法和快速热压法等。
其中物质输运法是应用最为广泛的一种方法，可通过采用逆向输运、直接输运和阶梯式输运等方式，实现碳化硅晶体的生长。
生长完成后，需要进行后处理以充分调整晶体结构，提高其品质。
典型的后处理工艺包括高温退火、湿氧化、电解氧化等，以去除残留应力和氧化物等不良因素。
碳化硅晶体生长的影响因素主要有生长材料、生长环境、生长方法和后处理工艺等方面。
生长材料的纯度、大小、形状等都对晶体生长产生影响；生长环境的温度、压力、气体流动速率等对晶体生长具有决定性影响；生长方法的选择、参数的设定等都会影响晶体品质和生产效率；最后，后处理工艺的选择和处理方案的设定也是影响晶体品质的重要因素。
综上所述，碳化硅晶体生长是制备碳化硅材料的重要方法之一，同时也是半导体材料制备、光学器件制造和电力电子器件等领域的基础技术。
在后续的研究和应用中，需要合理控制生长参数，充分发挥晶体生长的优势，从而制备出品质良好、性能优越的碳化硅材料。
sic衬底生长方法Sic衬底生长方法是固相外延生长技术中的一种，通过在Sic衬底上生长Sic晶体，可制备出高品质、高性能的Sic器件。
Sic材料因其高熔点、高硬度、高耐温、高抗辐照等优异特性，被广泛应用于高温、高频、高功率电子器件、LED、激光器等领域。
下面，将介绍Sic衬底生长方法的几种常见方式。
一、物理气相沉积法(PGC)1. 基本原理：利用化学气相传输(CVD)原理，在高温(>1600℃)、大气压下，使SiCl4(g)、H2(g)、C2H4(g)等反应气体在Sic衬底表面化学反应，生成Sic沉积层。
采用不同参数，如反应气体浓度、反应温度、反应时间、气体流量等可控制Sic沉积层的厚度、形貌和品质。
2. 优点：工艺条件易于操作，稳定性好。
得到的Sic衬底表面平整度好，表面质量高。
适用于大面积Sic衬底生长。
3. 缺点：由于沉积速率较慢，需要长时间生长才能得到较厚的Sic层。
同时，所得到的Sic层通常具有较大的面内失配度。
二、低压化学气相沉积法(Low Pressure CVD)1. 基本原理：低压CVD是在低压下进行的沉积过程，相比于PGC，具有更高的局部沉积速率和更低的面内失配度。
反应气体可以选择SiH4(g)、CH3SiCl3(g)等，通过反应生成Sic单晶。
即使在较低的生长温度下(<1300℃)，也可以得到高质量的Sic衬底。
2. 优点：沉积速率快，生长时间短。
同时，由于得到的Sic层的面内失配度较小，因此在制备Sic器件中发挥了重要作用。
3. 缺点：需要高质量的SiC衬底，并且操作要求较高，成本较高。
三、分子束外延法(MBE)1. 基本原理：与CVD不同，MBE利用高能的分子束将反应物吸附在表面，而不是气相反应。
在真空环境中(<10-7 Torr)，在Sic衬底表面扩散的Si、C原子被加热、蒸发为原子束，通过靶材的物理击穿、离子轰击等方法，将高能离子束引入反应室，沉积在Sic衬底表面，从而形成单晶。
碳化硅单晶生长炉内部结构碳化硅（SiC）单晶生长炉是用于生长SiC单晶的关键设备。
SiC是一种宽禁带半导体材料，具有优异的物理和化学性质，因此在光电子、高功率电子和高温电子器件中得到广泛应用。
为了获得高质量的SiC单晶，需要在合适的温度和压力下进行晶体生长，而单晶生长炉的内部结构起到了至关重要的作用。
一般来说，SiC单晶生长炉的内部结构可以分为几个主要部分，包括炉体、加热系统、气氛控制系统、晶体台和温度测量系统。
首先是炉体，炉体是整个生长炉的主要结构，用于容纳整个生长过程。
炉体通常由高温合金材料制成，如钼（Mo）或钨（W），以确保在高温下的稳定性和耐腐蚀性。
炉体通常具有圆筒形状，并通过水冷系统降低炉体温度，以保持炉体处于适当的工作温度。
接下来是加热系统，加热系统用于提供高温的加热环境以促进SiC单晶的生长。
最常见的加热方式是使用电阻加热器，如碳化硅导电加热器。
这些加热器安装在炉体内部，通过通入电流产生热量，使炉体内部温度均匀升高。
加热系统通常具有可调节的温度控制器，以确保在整个生长过程中保持适当的温度稳定性。
气氛控制系统用于控制生长炉内的气氛环境，包括气体组分和压力。
生长SiC单晶的典型气氛是通过将硅（Si）和碳（C）源气体引入到生长区域来实现的。
这些源气体通过催化作用在炉体内部产生化学反应，以生成SiC单晶。
气氛控制系统通常包括供气系统、气体流量控制系统和压力控制系统，以确保适当的气氛组分和压力条件。
晶体台是用于支撑和定位生长SiC单晶的晶体底部。
晶体台通常由类似于石墨的材料制成，具有良好的化学稳定性和热传导性能。
晶体台的形状和尺寸可根据需要进行设计，以适应特定的生长过程和晶体尺寸。
晶体台通常与加热系统连接，并通过加热传导提供给晶体所需的温度。
最后是温度测量系统，温度测量系统用于监测和控制生长过程中的温度变化。
最常见的温度测量方法是使用热电偶，将热电偶安装在炉体内部的关键位置，以测量温度变化。
专利名称：碳化硅晶体的生长装置
专利类型：实用新型专利
发明人：王旻峰,张洁,汪良,付芬,邓树军申请号：CN202122005933.8
申请日：20210824
公开号：CN215628418U
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供了一种碳化硅晶体的生长装置，涉及半导体技术领域，包括坩埚与至少一个均流板，坩埚内包括用于放置碳化硅原料粉末的原料腔室和用于生长晶体的生长腔室，碳化硅原料粉末能在坩埚被加热时气化为原料气氛，该均流板设置于原料腔室和生长腔室之间，被配置为用于分散原料气氛，并使原料气氛通过均流板进入生长腔室。
该装置能够引导原料组份分流，避免组分聚集，起到均匀热场的作用，以使得碳化硅晶体能够在该装置内均匀生长，提高碳化硅晶体的质量，降低碳化硅晶体的凸度。
申请人：福建北电新材料科技有限公司
地址：362200 福建省泉州市晋江市陈埭镇江浦社区企业运营中心大厦
国籍：CN
代理机构：北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：严诚
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SiC晶体生长工艺装备一、SiC晶体生长工艺装备发展现状由于SiC具有宽带隙、高临界击穿电场、高热导率、高载流子饱和浓度、化学性能稳定、高硬度、抗磨损等特点，使得它在军用和航天领域的高温、高频、大功率光电器件方面具有优越的应用价值。
具体来看，其导热性能是Si材料的3倍以上；在相同反压下，SiC材料的击穿电场强度比Si高10倍，而内阻仅是Si片的百分之一。
SiC器件的工作温度可以达到600℃，而一般的Si器件最多能坚持到150℃。
因为这些特性，SiC可以用来制造各种耐高温的高频大功率器件，应用于Si器件难以胜任的场合。
目前SIC半导体材料发展十分迅速，总的发展趋势是晶体大直径、大尺寸化，向高纯无缺陷发展。
6H和4H单晶片实现了商品化，3英寸（直径≥76.2mm）是主流产品，4英寸也有少量供应。
4H-SiC 上的微管缺陷密度显著减小，n型4H-SiC的极低微管缺陷晶片上微管密度可接近0cm-2。
SiC材料的生长需要特殊的工艺装备。
目前这些工艺装备的技术主要掌握在美日欧三方手中。
这些发达国家和地区已对SiC 生长设备进行了持续的研究，积累了宝贵的经验。
特别是美国，技术最成熟，凭借着先进的技术，不断研制基于SiC基的新军事电子产品，目前在航空、航天、军舰、卫星、深海等方面都得到了实际的应用，得以使其继续在全球军事电子领域保持领先地位。
欧盟和日本也紧随其后，投入大量的人力和财力进行追赶。
美国Cree公司是世界上能够商业化提供SiC 产品最大的公司，占全球市场90%以上，其在工艺装备方面的技术先进、成熟稳定，领先世界水平，但受政策影响，技术处于绝对保密之中。
欧洲SiC晶体生长工艺装备的设备制造商集中在德国、瑞典和英国，目前主要生产以3“直径为主的工艺装备，但为了追赶世界先进水平，已开始进行4” SiC晶圆工艺装备的研发。
无论是美国、欧洲还是日本，其晶体生长工艺装备都是军方在三代半导体方面要重点发展的方向之一，长期得到国家的支持和投入，如美国海军、陆军、空军、美国国家航空航天局（NASA ）、弹道导弹防卫局和国防预研局、几乎美国国防部所有部门都将SiC技术研究列入了各自军事系统发展规划。
其中SiC晶体生长工艺装备是重要的组成部分，美军正是凭借其在碳化硅装备方面的强大实力，在军事电子方面继续拉大与其他国家的距离。
国内碳化硅研究始于2000年前后，基本都是在Si晶圆研究的基础上进行一些理论性的研究，工艺装备也是在原有的Si晶圆的工艺装备基础上进行了部分改造，研究进展缓慢，装备的缺乏已成为国内SiC项目研究的瓶径。
近些年有些研究机构通过各种渠道引进了部分国外发达国家的工艺装备，但价格高昂，所引进设备的技术也不属于前沿技术，并且在引进过程中，对引进单位也有条款上的种种制约，限制了SiC项目在国内的研究。
尽管起步早，但目前研究水平还处于初级阶段。
总之，国内SIC项目的研究以进口晶片为主，昂贵的晶片价格，限制了国内SiC基电子器件的发展。
目前有个别单位从国外引进了晶体生长设备，但过高的价格也是造成继续发展的瓶径。
部分单位和研究机构目前正在进行晶体生长工艺装备的研究，但总的来说还没有生产出商业化的晶体，存在许多缺陷。
二、发展需求美、日、欧先进的SiC生长设备造就了其在SiC半导体方面全球领先的地位，并取得了在SiC半导体方面的主导权，生产的SiC为本国带来了巨大的社会效益和经济效益。
其他国家由于缺乏SiC生长设备，只能投入巨资购买发达国家的晶圆，在源头上受制于人，发展受到限制，跟他们相比有很大的差距。
未来的高技术战争，电子对抗已成为主宰战争胜负的关键因素。
而SiC半导体具有超高频、大功率、耐高温、耐辐射、抗恶劣环境等先进的能力,正是下一代高技术武器的首选。
要发展SiC半导体就离不开工艺装备的支持，装备发展的先进性决定了产品的先进性。
发达国家从自身利益考虑，通过制定一些政策和条约，从装备引进上限制和阻挠其他国家SiC项目的研究，使发展中国家在军事电子方面与发达国家的距离越来越大。
要缩小这种差距，只有依靠自主发展的方式，从工艺装备的基础做起，打破国外的限制和封锁，掌握真正的核心技术。
硅半导体时代，中国已经失去了同世界同等竞争的机会。
国内要在SiC半导体时代赶上世界先进国家，则工艺装备的突破是不可逾越的门槛。
鉴于发达国家对我国在工艺装备方面的限制，走自力更生的发展道路已成为我们的不二选择。
SIC晶体生长装备的研制，将使我国的军事电子在三代半导体方面彻底打破国外的限制，极大降低我国军事电子装备更新换代的成本，满足我军对新技术武器的需求，对我军新技术武器在全球范围内地位的提升，具有重大的意义。
因此，研制我国独立自主的SIC晶体生长装备事关重大，迫在眉睫。
三、发展重点1）急需突破的工艺和装备技术应用的对象SiC近年来受到各国军方的重视，从20世纪90年代初开始，各国都制定了相应的SiC发展战略。
1995年5月，美国国防部公布了《联合作战科学计划》和《美国国防部国防技术领域计划》，它是根据联合参谋部确定的12项联合作战能力目标而制定的10个国防技术领域的发展计划。
在其中的《电子材料》和《微电子设备》项目下分别制定了碳化硅体材料、外延薄材料和在300到500℃条件下工作的碳化硅微电子器件的发展目标。
根据1996年《美国国防部国防技术领域计划》，仅SE.27.01(微波碳化硅大功率放大器)项目到2000年的累计投资就达到2.5亿美元,并在继续加大投资力度，可见其重视程度。
欧洲也制定了类似的计划，如英国的Sceptre计划；日本制定了“硬电子学”研究计划。
其研究工作突飞猛进，日新月异。
总之以SiC为主的宽带隙半导体技术研究的进展速度超过了先前的预测，开发成果今人注目。
单晶材料和外延生长技术的进步使器件性能得到不断提高。
某些高性能器件与电路已开始在军事装备中试用，并获得满意的试验数据。
随着宽带隙半导体器件制造技术的不断改进与优化，有望在今后5-1O年内替代现有的传统半导体器件与电路，广泛广用于各种军事武器装备系统，使系统性能得到大幅度提高。
●解决的问题：SIC材料作为第三代半导体虽然在电子领域，特别是在国防和军事电子领域具有重要的应用价值，但过高的价格和供不应求的状况却限制了它的进一步发展，这是因为产生SIC材料的生长设备是一门集多种学科知识于一身的统一体，它的进入门槛非常高，目前只掌握在国外几家公司的手中。
近几年我国在SiC材料研究方面取得了一定的进展，已经有部分高校及研究单位生长出了碳化硅单晶体，但大都采用国外设备来进行生长。
由于国外公司掌握SIC生长设备技术，国内进口成本很大，目前SIC材料作为一种战略物资，进口受限较多。
制约了国内SiC基电子器件的发展。
因此，开发出具有自主知识产权的SIC晶体生长设备，提高SiC材料质量，降低成本，满足国内电子器件特别是军事装备、航空航天、海洋勘探、国防应用等具有重要的意义●解决的办法在半导体晶片整个制作过程中，单晶生长是整个工序中最关键的步骤，单晶生长的质量直接影响着晶片的性能。
目前SiC晶体生长方法国际上通用的主流方法是：籽晶升华法，即PVT法籽晶升华法：碳化硅晶体生长是基于Si和C材料的气相平衡系统，是一种物理气相传输（PVT）技术。
它是在密闭的反应室里SiC源被加热到2000℃以上时，SiC源分解成含Si和C的气体分子,这些气体分子通过源和晶种之间温度梯度再凝聚到较冷的晶种表面，生长出SiC单晶。
籽晶升华生长法生长SiC单晶可生长高质量、较大尺寸的SiC单晶，并可有效减少SiC单晶体中的各种缺陷。
要获得高质量的SiC材料必须精确控制多种晶体生长参数，如：生长温度，温度梯度，源与籽晶的距离，载气压力等。
SiC籽晶升华法生长机理升华法生长SiC材料的系统组成一般为：外围感应加热线圈,由外向内依次是石英管,隔热材料,坩埚。
坩埚一般使用高纯、高密度、各向同性石墨。
籽晶置于坩埚的盖上,原料可使用高纯SiC粉末或者多晶,放在坩埚底部。
有两个测温窗口,用色温计测定坩埚顶部和底部的温度,从而估计温度梯度。
一般通入氩气来作为背景气源。
籽晶温度较低，SiC源温度较高，两者之间存在一定的温度梯度。
温度梯度的控制可根据需要调节感应线圈的位置来控制。
（下图为感应加热生长设备示意图）籽晶升华法SiC单晶生长的基本过程包括原料分解升华、质量传输和在籽晶上结晶三个过程。
当加热到一定的温度后,原料主要分解为Si、Si2C、SiC2气体。
当原料到籽晶的距离较小时(约10ｍｍ以下),主要是原料面到籽晶的直接升华;当距离较大时,因为Si的蒸汽压要高于其他成分,气体Si要与坩埚的石墨壁反应生成Si2C、SiC2,生长主要是由壁到籽晶的气体传输。
根据气体自由程与腔内压力成反比的关系,生长过程中通入Ar 气，可以控制反应速度。
在生长初期，为了防止其他多型的生长，或是防止杂乱生长，加大Ar气量，可以抑制生长。
现在通常的生长温度为2000℃至2400℃。
生长速率通常随温度升高而增加，随料源与籽晶间的温度梯度加大而增大，随外加惰性气体气压加大而减小。
温度梯度过小会导致生长率低,过大会造成晶体开裂且质量不高。
生长过程中,首要解决的是温场的均匀分布问题,以保证生长界面的均匀性,为二维层状生长。
了解容器内温场的分布,来设计容器坩埚的具体理想的形状,有的研究用计算机软件来模拟及计算温场分布,来推测腔内物质运动及晶前形状等生长过程中无法看到的现象。
另外一个问题是Si的流失问题，首先Si的蒸汽压高,沸点低,很早就从料中升华并溢出坩埚,留下的原料呈黑色的石墨化物质,阻碍了料源的升华。
解决的方法有:添加多余的Si粉。
研究表明:加了Si,可以改善籽晶抛光造成的表面缺陷，生长台阶的高度和宽度随Si量的加大而减小，使生长模式成为台阶流动生长，而且在生长初期，就能保持合适的晶型的生长(Ｔ<1900℃)。
还有就是如何装籽晶的问题,籽晶与坩埚盖最好是完全均匀的连接,如果是粘在盖上的,那么要注意粘接物质的均匀,否则会造成温场不均,中空的位置有空气,不利于传热,这些地方过饱和度低,生长慢或者不生长,就会出现微管缺陷。
预期效果本项目的实施，将使我国SiC行业工艺装备实现重大突破，打破国内SiC发展的瓶径，改变国内受制于装备的落后局势, 使我国的SiC研制赶上世界先进水平。
本项目的实施,将摆脱发达国家对我国三代半导体装备的进口限制, 使我国三代半导体的研制取得较大的突破, 进一步加强国内在三代半导体的研制方面的基础, 并引导和推动国内科研机构对三代半导体方面的关注,以此形成研究热潮,提升我国电子技术方面的实力.本项目的实施，将极大的推动我国的军事电子技术。
SiC半导体技术具有高频、大功率、宽禁带、抗辐射等特性，是在极端恶劣环境中应用的高可靠智能化武器系统、微波武器系统以及导弹、航空、航天等系统的首选，是未来我国军事电子进行升级换代的必然选择，项目的进行将使我国的武器装备和军事技术获得快速的提升。
