सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल विकास प्रक्रिया और उपकरण प्रौद्योगिकी

1. SiC क्रिस्टल विकास प्रौद्योगिकी मार्ग

पीवीटी (उच्च बनाने की क्रिया विधि),

एचटीसीवीडी (उच्च तापमान सीवीडी),

एलपीई(तरल चरण विधि)

तीन सामान्य हैंSiC क्रिस्टलविकास के तरीके;

उद्योग में सबसे अधिक मान्यता प्राप्त विधि PVT विधि है, और 95% से अधिक SiC एकल क्रिस्टल PVT विधि द्वारा उगाए जाते हैं;

औद्योगिकSiC क्रिस्टलग्रोथ फर्नेस उद्योग की मुख्यधारा पीवीटी प्रौद्योगिकी मार्ग का उपयोग करता है।

2. SiC क्रिस्टल विकास प्रक्रिया

पाउडर संश्लेषण-बीज क्रिस्टल उपचार-क्रिस्टल वृद्धि-पिंड एनीलिंग-वफ़रप्रसंस्करण.

3. PVT विधि से उगायेंSiC क्रिस्टल

SiC कच्चा माल ग्रेफाइट क्रूसिबल के नीचे रखा जाता है, और SiC बीज क्रिस्टल ग्रेफाइट क्रूसिबल के शीर्ष पर होता है। इन्सुलेशन को समायोजित करने से, SiC कच्चे माल पर तापमान अधिक होता है और बीज क्रिस्टल पर तापमान कम होता है। उच्च तापमान पर SiC कच्चा माल गैस चरण पदार्थों में उर्ध्वपातित और विघटित हो जाता है, जो कम तापमान पर बीज क्रिस्टल में ले जाया जाता है और SiC क्रिस्टल बनाने के लिए क्रिस्टलीकृत होता है। बुनियादी विकास प्रक्रिया में तीन प्रक्रियाएँ शामिल हैं: कच्चे माल का अपघटन और उर्ध्वपातन, बड़े पैमाने पर स्थानांतरण, और बीज क्रिस्टल पर क्रिस्टलीकरण।

कच्चे माल का अपघटन और उर्ध्वपातन:

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

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

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

बड़े पैमाने पर स्थानांतरण के दौरान, Si वाष्प ग्रेफाइट क्रूसिबल दीवार के साथ प्रतिक्रिया करके SiC2 और Si2C बनाता है:

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

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

बीज क्रिस्टल की सतह पर, तीन गैस चरण सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल उत्पन्न करने के लिए निम्नलिखित दो सूत्रों के माध्यम से बढ़ते हैं:

SiC2_(जी)+Si2C_(जी)=3SiC_(एस)

Si_(जी)+SiC2_(जी)=2SiC_(एस)

4. SiC क्रिस्टल विकास उपकरण प्रौद्योगिकी मार्ग को विकसित करने के लिए PVT विधि

वर्तमान में, इंडक्शन हीटिंग पीवीटी विधि SiC क्रिस्टल ग्रोथ भट्टियों के लिए एक सामान्य प्रौद्योगिकी मार्ग है;

कॉइल बाहरी प्रेरण हीटिंग और ग्रेफाइट प्रतिरोध हीटिंग की विकास दिशा हैSiC क्रिस्टलविकास भट्टियाँ.

5. 8-इंच SiC इंडक्शन हीटिंग ग्रोथ फर्नेस

(1) गरम करनाग्रेफाइट क्रूसिबल गर्म करने वाला तत्वचुंबकीय क्षेत्र प्रेरण के माध्यम से; ताप शक्ति, कुंडल स्थिति और इन्सुलेशन संरचना को समायोजित करके तापमान क्षेत्र को विनियमित करना;

(2) ग्रेफाइट क्रूसिबल को ग्रेफाइट प्रतिरोध हीटिंग और थर्मल विकिरण चालन के माध्यम से गर्म करना; ग्रेफाइट हीटर की धारा, हीटर की संरचना और ज़ोन धारा नियंत्रण को समायोजित करके तापमान क्षेत्र को नियंत्रित करना;