Szilícium-karbid kristály növekedési folyamat és berendezés technológia

1. SiC kristálynövekedési technológiai út

PVT (szublimációs módszer),

HTCVD (magas hőmérsékletű CVD),

LPE(folyékony fázisú módszer)

három gyakoriSiC kristálynövekedési módszerek;

Az iparágban a legelismertebb módszer a PVT módszer, és a SiC egykristályok több mint 95%-át PVT módszerrel termesztik;

IparosítottSiC kristályA növekedési kemencében az iparág fő PVT-technológiáját használja.

2. SiC kristálynövekedési folyamat

Porszintézis-magkristály-kezelés-kristálynövesztés-ingot lágyítás-ostyafeldolgozás.

3. PVT módszer a termesztéshezSiC kristályok

A SiC nyersanyag a grafittégely aljára, a SiC oltókristály pedig a grafittégely tetejére kerül. A szigetelés beállításával a SiC alapanyag hőmérséklete magasabb, a magkristálynál alacsonyabb. A SiC nyersanyag magas hőmérsékleten szublimál és gázfázisú anyagokra bomlik, amelyek alacsonyabb hőmérsékleten a oltókristályba kerülnek, és SiC kristályokká kristályosodnak. Az alapvető növekedési folyamat három folyamatot foglal magában: a nyersanyagok lebontását és szublimációját, a tömegtranszfert és az oltókristályokon történő kristályosítást.

Nyersanyagok lebontása és szublimációja:

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

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

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

A tömegátadás során a Si-gőz tovább reagál a grafittégely falával, és SiC2-t és Si2C-t képez:

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

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

Az oltókristály felületén a három gázfázis a következő két képlettel nő, és szilícium-karbid kristályokat hoz létre:

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

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

4. PVT módszer a szilícium-karbid kristály növesztő berendezés technológiájának növekedésére

Jelenleg az indukciós fűtés a PVT-módszeres SiC kristálynövesztő kemencék általános technológiai módja;

A tekercs külső indukciós fűtés és a grafit ellenállás fűtés a fejlesztési iránySiC kristálynövekedési kemencék.

5. 8 hüvelykes SiC indukciós fűtésű növesztő kemence

(1) Agrafittégely fűtőelemmágneses tér indukción keresztül; a hőmérsékleti mező szabályozása a fűtési teljesítmény, a tekercs helyzetének és a szigetelés szerkezetének beállításával;

(2) A grafittégely melegítése grafitellenállásos melegítéssel és hősugárzás-vezetéssel; a hőmérsékleti mező szabályozása a grafitfűtő áramának, a fűtőelem szerkezetének és a zónaáram szabályozásának beállításával;