Vengono esaminati i recenti progressi nella crescita dei film epitassiali di SiC su Si. Vengono discussi i metodi classici di base attualmente utilizzati per la crescita dei film di SiC e vengono esplorati i loro vantaggi e svantaggi. L'idea di base e il background teorico per un nuovo metodo di sintesi di film epitassiali di SiCsu Si sono dati. Si dimostrerà che il nuovo metodo è significativamente diverso dalle tecniche classiche di crescita a film sottile in cui viene sfruttata l'evaporazione degli atomi sulla superficie del substrato. Il nuovo metodo si basa sulla sostituzione di alcuni atomi della matrice di silicio con gli atomi di carbonio per formare le molecole di carburo di silicio. Si dimostrerà che il successivo processo di nucleazione del SiC avviene gradualmente senza distruggere la struttura cristallina della matrice di silicio, e l'orientamento di un film cresciuto è imposto dalla struttura cristallina originaria della matrice di silicio (non solo dalla superficie del substrato come in metodi convenzionali di crescita del film). Verrà fornito un confronto del nuovo metodo con altre tecniche di epitassia.

Il nuovo metodo dell'epitassia in fase solida basato sulla sostituzione degli atomi e sulla creazione di dipoli di dilatazione risolve uno dei maggiori problemi dell'eteroepitassia. Fornisce la sintesi di film epitassiali non deformati a bassa difettosità con una grande differenza tra i parametri reticolari del film e del substrato senza utilizzare strati tampone aggiuntivi. Questo metodo ha un'altra caratteristica unica che lo distingue dalle tecniche classiche di crescita dei film di SiC: consente la crescita di film di SiC di politipi esagonali. Un nuovo tipo di trasformazione di fase nei solidi dovuta alla trasformazione chimica di una sostanza in un'altra sarà descritta teoricamente e rivelata sperimentalmente. Questo tipo di trasformazione di fase e il meccanismo di un'ampia classe di reazioni chimiche eterogenee tra fasi gassose e solide,Strati epitassiali di SiC dovuti all'interazione chimica del gas CO con la matrice di silicio monocristallino. La scoperta di questo meccanismo produce un nuovo tipo di modello: vale a dire, substrati con strati di transizione buffer per la crescita di semiconduttori ad ampio gap su silicio. Verranno riportate le proprietà di una varietà di film eteroepitassiali di semiconduttori wide-gap (SiC, AlN, GaN e AlGaN) cresciuti su un substrato SiC/Si mediante epitassia in fase solida. I film cresciuti non contengono crepe e hanno una qualità sufficiente per fabbricare dispositivi micro e optoelettronici. Inoltre, saranno dimostrate le nuove abilità nella sintesi di grandi film di SiC (diametro 150 mm) a bassa difettosità su substrati di Si.