中國粉體網(wǎng)訊  2025年8月21日，由中國粉體網(wǎng)主辦的“第三代半導(dǎo)體SiC晶體生長及晶圓加工技術(shù)研討會”在蘇州白金漢爵大酒店成功舉辦。會議期間，中國粉體網(wǎng)特邀多位業(yè)內(nèi)專家學(xué)者做客“對話”欄目，圍繞碳化硅半導(dǎo)體前沿技術(shù)、裝備與產(chǎn)業(yè)化進程展開深入交流，共同展望這一戰(zhàn)略性材料的廣闊前景。本期為您帶來對西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院陳雪江副教授的專訪。

陳雪江副教授作《3C-SiC晶體臺階生長微觀機理研究》報告

粉體網(wǎng)：陳教授，您主要從事的研究方向有哪些？

陳教授：在晶體生長方面，我主要從事碳化硅晶體PVT生長技術(shù)研究，包括PVT感應(yīng)加熱及電阻加熱的熱場優(yōu)化及控制技術(shù)研究，以及碳化硅晶體外延生長微觀機理的研究，特別是基于晶格動力學(xué)蒙特卡洛方法的碳化硅晶體臺階生長特性方面的研究。

粉體網(wǎng)：碳化硅外延存在意義是什么？

陳教授：碳化硅外延生長的核心是在碳化硅襯底上，通過化學(xué)氣相沉積（CVD）等外延方法，生長出滿足特定晶體取向要求的單晶薄膜，通過外延工藝，可進一步改善諸如微管、多型、位錯等襯底缺陷，并精確把控摻雜濃度，靈活調(diào)控材料特性，提升器件性能與可靠性。

粉體網(wǎng)：制備高質(zhì)量的碳化硅外延存在哪些技術(shù)難題？

陳教授：制備高質(zhì)量的碳化硅外延目前在晶格匹配與缺陷控制、摻雜與厚度控制、尺寸與規(guī)模生產(chǎn)以及良率提升等方面仍然存在著巨大的挑戰(zhàn)。

粉體網(wǎng)：什么是碳化硅晶體的“臺階流動生長”？

陳教授：碳化硅晶體臺階流動生長（Step-flow Growth）是一種通過控制晶體生長界面的臺階運動來形成高質(zhì)量單晶的技術(shù)，通過在臺階型基底上生長SiC外延層可以有效改善缺陷，從而提高晶體外延層質(zhì)量，并可以實現(xiàn)在較低溫度下生長SiC晶體。

粉體網(wǎng)：您所在團隊在碳化硅外延生長方面取得了哪些成果？

陳教授：近幾年，我們一直致力于基于晶格動力學(xué)蒙特卡洛方法的的碳化硅外延生長微觀機理研究，針對SiC 晶體外延生長過程中生長表面微觀原子的復(fù)雜動力學(xué)過程，提出一種將Si 原子和C 原子分別作為基本表面微觀粒子的三維晶格動力學(xué)蒙特卡洛模型，實現(xiàn)了對生長表面微觀原子動力學(xué)過程信息更加精確的捕捉；采用Hoshen-Kopelman 晶核識別與標記算法，實現(xiàn)了生長表面晶核統(tǒng)計特性的分析，并利用提出的模型，分析了SiC 晶體外延成核生長過程團簇的穩(wěn)定性問題，揭示了SiC 晶體外延生長早期成核機理以及SiC 晶體臺階流動外延生長過程中各向異性的微觀機理、穩(wěn)定性調(diào)控機制以及臺階表面成核生長特性等。

（中國粉體網(wǎng)/山川）

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