સિલિકોન કાર્બાઇડ સ્ફટિક વૃદ્ધિ પ્રક્રિયા અને સાધનો ટેકનોલોજી

1. SiC ક્રિસ્ટલ વૃદ્ધિ ટેકનોલોજી માર્ગ

PVT (ઉત્તેજક પદ્ધતિ),

HTCVD (ઉચ્ચ તાપમાન CVD),

LPE(પ્રવાહી તબક્કા પદ્ધતિ)

ત્રણ સામાન્ય છેSiC ક્રિસ્ટલવૃદ્ધિ પદ્ધતિઓ;

ઉદ્યોગમાં સૌથી વધુ માન્ય પદ્ધતિ PVT પદ્ધતિ છે, અને 95% થી વધુ SiC સિંગલ ક્રિસ્ટલ PVT પદ્ધતિ દ્વારા ઉગાડવામાં આવે છે;

ઔદ્યોગિકSiC ક્રિસ્ટલવૃદ્ધિ ભઠ્ઠી ઉદ્યોગના મુખ્યપ્રવાહના PVT ટેકનોલોજી માર્ગનો ઉપયોગ કરે છે.

2. SiC ક્રિસ્ટલ વૃદ્ધિ પ્રક્રિયા

પાવડર સિન્થેસિસ-સીડ ક્રિસ્ટલ ટ્રીટમેન્ટ-ક્રિસ્ટલ ગ્રોથ-ઇન્ગોટ એનીલિંગ-વેફરપ્રક્રિયા

3. વધવા માટે PVT પદ્ધતિSiC સ્ફટિકો

SiC કાચો માલ ગ્રેફાઇટ ક્રુસિબલના તળિયે મૂકવામાં આવે છે, અને SiC બીજ ક્રિસ્ટલ ગ્રેફાઇટ ક્રુસિબલની ટોચ પર છે. ઇન્સ્યુલેશનને સમાયોજિત કરીને, SiC કાચા માલનું તાપમાન વધારે છે અને બીજ ક્રિસ્ટલનું તાપમાન ઓછું છે. ઉચ્ચ તાપમાને SiC કાચો માલ સબલાઈમેટ થાય છે અને ગેસ તબક્કાના પદાર્થોમાં વિઘટન થાય છે, જે નીચા તાપમાન સાથે બીજ ક્રિસ્ટલમાં પરિવહન થાય છે અને SiC સ્ફટિકો રચવા માટે સ્ફટિકીકરણ થાય છે. મૂળભૂત વૃદ્ધિ પ્રક્રિયામાં ત્રણ પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે: કાચા માલનું વિઘટન અને ઉત્કૃષ્ટતા, સામૂહિક સ્થાનાંતરણ અને બીજના સ્ફટિકો પર સ્ફટિકીકરણ.

કાચા માલનું વિઘટન અને ઉત્ક્રાંતિ:

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

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

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

સામૂહિક સ્થાનાંતરણ દરમિયાન, Si વરાળ આગળ ગ્રેફાઇટ ક્રુસિબલ દિવાલ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને SiC2 અને Si2C બનાવે છે:

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

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

સીડ ક્રિસ્ટલની સપાટી પર, સિલિકોન કાર્બાઇડ સ્ફટિકો ઉત્પન્ન કરવા માટે નીચેના બે સૂત્રો દ્વારા ત્રણ ગેસ તબક્કાઓ વધે છે:

SiC2_(જી)+Si2C_(જી)=3SiC_(ઓ)

Si_(જી)+SiC2_(જી)=2SiC_(ઓ)

4. SiC ક્રિસ્ટલ ગ્રોથ ઇક્વિપમેન્ટ ટેક્નોલોજી રૂટને વિકસાવવા માટે PVT પદ્ધતિ

હાલમાં, PVT પદ્ધતિ SiC ક્રિસ્ટલ ગ્રોથ ફર્નેસ માટે ઇન્ડક્શન હીટિંગ એ સામાન્ય તકનીકી માર્ગ છે;

કોઇલ બાહ્ય ઇન્ડક્શન હીટિંગ અને ગ્રેફાઇટ પ્રતિકાર ગરમી એ વિકાસની દિશા છેSiC ક્રિસ્ટલવૃદ્ધિ ભઠ્ઠીઓ.

5. 8-ઇંચ SiC ઇન્ડક્શન હીટિંગ ગ્રોથ ફર્નેસ

(1) ગરમ કરવુંગ્રેફાઇટ ક્રુસિબલ હીટિંગ તત્વચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન દ્વારા; હીટિંગ પાવર, કોઇલની સ્થિતિ અને ઇન્સ્યુલેશન સ્ટ્રક્ચરને સમાયોજિત કરીને તાપમાન ક્ષેત્રનું નિયમન કરવું;

(2) ગ્રેફાઇટ પ્રતિકારક ગરમી અને થર્મલ રેડિયેશન વહન દ્વારા ગ્રેફાઇટ ક્રુસિબલને ગરમ કરવું; ગ્રેફાઇટ હીટરના વર્તમાન, હીટરની રચના અને ઝોન વર્તમાન નિયંત્રણને સમાયોજિત કરીને તાપમાન ક્ષેત્રને નિયંત્રિત કરવું;