Les progrès récents dans la croissance épitaxiale des films de SiC sur Si sont passés en revue. Les méthodes classiques de base actuellement utilisées pour la croissance des films de SiC sont discutées et leurs avantages et inconvénients sont explorés. L'idée de base et le contexte théorique d'une nouvelle méthode de synthèse de films de SiC épitaxiéssur Si sont donnés. Il sera montré que la nouvelle méthode est significativement différente des techniques classiques de croissance de couches minces où l'évaporation des atomes sur la surface du substrat est exploitée. La nouvelle méthode est basée sur la substitution de certains atomes de la matrice de silicium par des atomes de carbone pour former les molécules de carbure de silicium. Il sera montré que le processus suivant de nucléation du SiC se produit progressivement sans détruire la structure cristalline de la matrice de silicium, et l'orientation d'un film développé est imposée par la structure cristalline d'origine de la matrice de silicium (pas seulement par la surface du substrat comme dans méthodes conventionnelles de croissance de film). Une comparaison de la nouvelle méthode avec d'autres techniques d'épitaxie sera donnée.

La nouvelle méthode d'épitaxie en phase solide basée sur la substitution d'atomes et sur la création de dipôles de dilatation résout l'un des problèmes majeurs de l'hétéroépitaxie. Il fournit la synthèse de films épitaxiaux sans contrainte à faible défaut avec une grande différence entre les paramètres de réseau du film et du substrat sans utiliser de couches tampons supplémentaires. Cette méthode a une autre caractéristique unique qui la distingue des techniques classiques de croissance de films de SiC : elle permet la croissance de films de SiC de polytypes hexagonaux. Un nouveau type de transformation de phase dans les solides due à la transformation chimique d'une substance en une autre sera décrit théoriquement et révélé expérimentalement. Ce type de transformation de phase, et le mécanisme d'une large classe de réactions chimiques hétérogènes entre les phases gazeuses et solides,Couches épitaxiales de SiC dues à l'interaction chimique du gaz CO avec la matrice de silicium monocristallin. La découverte de ce mécanisme donne un nouveau type de modèle : à savoir, des substrats avec des couches de transition tampon pour la croissance de semi-conducteurs à grand gap sur silicium. Les propriétés d'une variété de films hétéroépitaxiaux de semi-conducteurs à large gap (SiC, AlN, GaN et AlGaN) développés sur un substrat SiC/Si par épitaxie en phase solide seront rapportées. Les films développés ne contiennent pas de fissures et ont une qualité suffisante pour fabriquer des dispositifs micro- et opto-électroniques. En outre, les nouvelles capacités dans la synthèse de grands films de SiC à faible défaut (150 mm de diamètre) sur des substrats de Si seront démontrées.