Proceso de crecimiento de cristales de carburo de silicio y tecnología de equipos.

1. Ruta de la tecnología de crecimiento de cristales de SiC

PVT (método de sublimación),

HTCVD (CVD de alta temperatura),

LPE(método de fase líquida)

son tres comunescristal de sicmétodos de crecimiento;

El método más reconocido en la industria es el método PVT, y más del 95% de los monocristales de SiC se cultivan mediante el método PVT;

Industrializadocristal de sicEl horno de crecimiento utiliza la ruta de tecnología PVT principal de la industria.

2. Proceso de crecimiento de cristales de SiC

Síntesis de polvo-tratamiento de cristales de semillas-crecimiento de cristales-recocido de lingotes-obleatratamiento.

3. Método PVT para crecercristales de sic

La materia prima de SiC se coloca en el fondo del crisol de grafito y el cristal semilla de SiC está en la parte superior del crisol de grafito. Al ajustar el aislamiento, la temperatura en la materia prima de SiC es mayor y la temperatura en el cristal semilla es menor. La materia prima de SiC a alta temperatura se sublima y se descompone en sustancias en fase gaseosa, que se transportan al cristal semilla con una temperatura más baja y cristalizan para formar cristales de SiC. El proceso de crecimiento básico incluye tres procesos: descomposición y sublimación de materias primas, transferencia de masa y cristalización en cristales semilla.

Descomposición y sublimación de materias primas:

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

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

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

Durante la transferencia de masa, el vapor de Si reacciona aún más con la pared del crisol de grafito para formar SiC2 y Si2C:

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

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

En la superficie del cristal semilla, las tres fases gaseosas crecen mediante las dos fórmulas siguientes para generar cristales de carburo de silicio:

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

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

4. Método PVT para hacer crecer la ruta de la tecnología de equipos de crecimiento de cristales de SiC

En la actualidad, el calentamiento por inducción es una ruta tecnológica común para los hornos de crecimiento de cristales de SiC con método PVT;

El calentamiento por inducción externo de la bobina y el calentamiento por resistencia de grafito son la dirección de desarrollo decristal de sichornos de crecimiento.

Horno de crecimiento de calentamiento por inducción de SiC de 5, 8 pulgadas

(1) Calentar elcrisol de grafito elemento calefactormediante inducción de campo magnético; regular el campo de temperatura ajustando la potencia de calefacción, la posición de la bobina y la estructura de aislamiento;

(2) Calentar el crisol de grafito mediante calentamiento por resistencia de grafito y conducción de radiación térmica; controlar el campo de temperatura ajustando la corriente del calentador de grafito, la estructura del calentador y el control de corriente de la zona;

6. Comparación del calentamiento por inducción y el calentamiento por resistencia.