Διαδικασία ανάπτυξης κρυστάλλων καρβιδίου του πυριτίου και τεχνολογία εξοπλισμού

1. Διαδρομή τεχνολογίας ανάπτυξης κρυστάλλων SiC

PVT (μέθοδος εξάχνωσης),

HTCVD (CVD υψηλής θερμοκρασίας),

LPE(μέθοδος υγρής φάσης)

είναι τρία κοινάκρύσταλλο SiCμέθοδοι ανάπτυξης·

Η πιο αναγνωρισμένη μέθοδος στη βιομηχανία είναι η μέθοδος PVT και περισσότερο από το 95% των μονοκρυστάλλων SiC καλλιεργούνται με τη μέθοδο PVT.

Βιομηχανοποιημένοκρύσταλλο SiCο κλίβανος ανάπτυξης χρησιμοποιεί την κύρια οδό τεχνολογίας PVT του κλάδου.

2. Διαδικασία ανάπτυξης κρυστάλλων SiC

Σύνθεση σκόνης-επεξεργασία κρυστάλλων σπόρων-ανάπτυξη κρυστάλλων-ανόπτηση πλινθωμάτων-όστιαεπεξεργασία.

3. Μέθοδος PVT για ανάπτυξηΚρύσταλλοι SiC

Η πρώτη ύλη SiC τοποθετείται στον πυθμένα του χωνευτηρίου γραφίτη και ο κρύσταλλος των σπόρων SiC βρίσκεται στην κορυφή του χωνευτηρίου γραφίτη. Με τη ρύθμιση της μόνωσης, η θερμοκρασία στην πρώτη ύλη SiC είναι υψηλότερη και η θερμοκρασία στον κρύσταλλο των σπόρων είναι χαμηλότερη. Η πρώτη ύλη SiC σε υψηλή θερμοκρασία εξαχνώνεται και αποσυντίθεται σε ουσίες αέριας φάσης, οι οποίες μεταφέρονται στον κρύσταλλο των σπόρων με χαμηλότερη θερμοκρασία και κρυσταλλώνονται για να σχηματίσουν κρυστάλλους SiC. Η βασική διαδικασία ανάπτυξης περιλαμβάνει τρεις διαδικασίες: αποσύνθεση και εξάχνωση των πρώτων υλών, μεταφορά μάζας και κρυστάλλωση σε κρυστάλλους σπόρων.

Αποσύνθεση και εξάχνωση πρώτων υλών:

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

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

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

Κατά τη μεταφορά μάζας, ο ατμός Si αντιδρά περαιτέρω με το τοίχωμα του χωνευτηρίου γραφίτη για να σχηματίσει SiC2 και Si2C:

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

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

Στην επιφάνεια του κρυστάλλου των σπόρων, οι τρεις αέριες φάσεις αναπτύσσονται μέσω των δύο ακόλουθων τύπων για να δημιουργήσουν κρυστάλλους καρβιδίου του πυριτίου:

SiC2_(σολ)+Si2C_(σολ)=3SiC_(μικρό)

Si_(σολ)+SiC2_(σολ)=2SiC_(ΜΙΚΡΟ)

4. Μέθοδος PVT για την ανάπτυξη της τεχνολογικής διαδρομής εξοπλισμού ανάπτυξης κρυστάλλων SiC

Επί του παρόντος, η επαγωγική θέρμανση είναι μια κοινή τεχνολογική οδός για φούρνους ανάπτυξης κρυστάλλων SiC με μέθοδο PVT.

Η εξωτερική επαγωγική θέρμανση πηνίου και η θέρμανση με αντίσταση γραφίτη είναι η κατεύθυνση ανάπτυξηςκρύσταλλο SiCκλιβάνους ανάπτυξης.

5. Κλίβανος ανάπτυξης θέρμανσης επαγωγής SiC 8 ιντσών

(1) Θέρμανση τουχωνευτήριο γραφίτη θερμαντικό στοιχείομέσω επαγωγής μαγνητικού πεδίου. ρύθμιση του πεδίου θερμοκρασίας με ρύθμιση της ισχύος θέρμανσης, της θέσης του πηνίου και της δομής μόνωσης.

(2) Θέρμανση του χωνευτηρίου γραφίτη μέσω θέρμανσης με αντίσταση γραφίτη και αγωγιμότητας θερμικής ακτινοβολίας. έλεγχος του πεδίου θερμοκρασίας με ρύθμιση του ρεύματος του θερμαντήρα γραφίτη, της δομής του θερμαντήρα και του ελέγχου ρεύματος ζώνης.