Silikon karbid kristallarının böyüməsi prosesi və avadanlıq texnologiyası

1. SiC kristal inkişaf texnologiyası marşrutu

PVT (sublimasiya üsulu),

HTCVD (yüksək temperaturlu CVD),

LPE(maye faza üsulu)

üç ümumidirSiC kristalböyümə üsulları;

Sənayedə ən çox tanınan üsul PVT üsuludur və SiC monokristallarının 95%-dən çoxu PVT üsulu ilə yetişdirilir;

SənayeləşdirilmişSiC kristalböyümə sobası sənayenin əsas PVT texnologiya marşrutundan istifadə edir.

2. SiC kristalının böyümə prosesi

Toz sintezi-toxum kristallarının müalicəsi-kristal böyüməsi-külçənin yumşaldılması-gofretemal.

3. Böyümək üçün PVT üsuluSiC kristalları

SiC xammalı qrafit tiçənin dibinə, SiC toxum kristalı isə qrafit tiçənin yuxarı hissəsində yerləşdirilir. İzolyasiyanı tənzimləməklə SiC xammalının temperaturu daha yüksək, toxum kristalında isə aşağı olur. SiC xammalı yüksək temperaturda sublimasiya edir və qaz fazalı maddələrə parçalanır, daha aşağı temperaturda toxum kristalına daşınır və SiC kristallarını əmələ gətirmək üçün kristallaşır. Əsas böyümə prosesi üç prosesi əhatə edir: xammalın parçalanması və sublimasiyası, kütlə ötürülməsi və toxum kristallarında kristallaşma.

Xammalın parçalanması və sublimasiyası:

SiC(S)= Si(g)+C(S)

2SiC(S)= Si(g)+ SiC2(g)

2SiC(S)=C(S)+SiC2(g)

Kütləvi köçürmə zamanı Si buxarı daha sonra SiC2 və Si2C əmələ gətirmək üçün qrafit pota divarı ilə reaksiya verir:

Si(g)+2C(S) =SiC2(g)

2Si(g) +C(S)=Si2C(g)

Toxum kristalının səthində üç qaz fazası silisium karbid kristallarını yaratmaq üçün aşağıdakı iki düstur vasitəsilə böyüyür:

SiC2_(g)+Si2C_(g)=3SiC_(s)

Si_(g)+SiC2_(g)=2SiC_(S)

4. SiC kristal artım avadanlıq texnologiya marşrutu inkişaf PVT üsulu

Hal-hazırda, induksiya isitmə PVT metodu SiC kristal artım sobaları üçün ümumi texnologiya marşrutu;

Bobin xarici induksiya isitmə və qrafit müqavimətli istilik inkişaf istiqamətidirSiC kristalböyümə sobaları.

5. 8 düymlük SiC induksiyalı qızdırıcı artım sobası

(1) İstilikqrafit pota qızdırıcı elementmaqnit sahəsi induksiyası vasitəsilə; istilik gücünü, rulonun vəziyyətini və izolyasiya strukturunu tənzimləməklə temperatur sahəsinin tənzimlənməsi;

(2) Qrafit tigesinin qrafit müqaviməti ilə qızdırılması və istilik şüalarının ötürülməsi ilə qızdırılması; qrafit qızdırıcının cərəyanını, qızdırıcının strukturunu və zona cərəyanını tənzimləməklə temperatur sahəsinə nəzarət etmək;