Սիլիցիումի կարբիդի բյուրեղների աճի գործընթաց և սարքավորումների տեխնոլոգիա

1. SiC բյուրեղների աճի տեխնոլոգիայի երթուղին

PVT (սուբլիմացիայի մեթոդ),

HTCVD (բարձր ջերմաստիճանի CVD),

LPE(հեղուկ փուլի մեթոդ)

երեքը ընդհանուր ենSiC բյուրեղաճի մեթոդներ;

Արդյունաբերության մեջ ամենաճանաչված մեթոդը PVT մեթոդն է, և SiC միաբյուրեղների ավելի քան 95%-ը աճեցվում է PVT մեթոդով;

ԱրդյունաբերականացվածSiC բյուրեղաճի վառարանը օգտագործում է արդյունաբերության հիմնական PVT տեխնոլոգիայի երթուղին:

2. SiC բյուրեղների աճի գործընթացը

Փոշի սինթեզ - սերմերի բյուրեղների մշակում - բյուրեղների աճ - ձուլակտորների հյուսում -վաֆլիվերամշակում։

3. PVT մեթոդ աճելու համարSiC բյուրեղներ

SiC հումքը դրվում է գրաֆիտի կարասի հատակին, իսկ SiC սերմերի բյուրեղը՝ գրաֆիտի կարասի վերևում։ Մեկուսացումը կարգավորելով՝ SiC հումքի ջերմաստիճանը ավելի բարձր է, իսկ սերմերի բյուրեղի ջերմաստիճանը՝ ավելի ցածր: SiC հումքը բարձր ջերմաստիճանում սուբլիմացվում և քայքայվում է գազաֆազային նյութերի, որոնք ավելի ցածր ջերմաստիճանով տեղափոխվում են սերմերի բյուրեղ և բյուրեղանում՝ առաջացնելով SiC բյուրեղներ: Հիմնական աճի գործընթացը ներառում է երեք գործընթաց՝ հումքի տարրալուծում և սուբլիմացիա, զանգվածի փոխանցում և բյուրեղացում սերմերի բյուրեղների վրա:

Հումքի տարրալուծում և սուբլիմացիա.

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

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

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

Զանգվածի փոխանցման ընթացքում Si գոլորշին հետագայում փոխազդում է գրաֆիտի խառնարանի պատի հետ՝ ձևավորելով SiC2 և Si2C:

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

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

Սերմերի բյուրեղի մակերեսին երեք գազային փուլերը աճում են հետևյալ երկու բանաձևերի միջոցով՝ սիլիցիումի կարբիդ բյուրեղներ առաջացնելու համար.

SiC2_(գ)+ Si2C_(գ)=3SiC_(ներ)

Si_(գ)+ SiC2_(գ)=2SiC_(S)

4. PVT մեթոդ՝ SiC բյուրեղների աճի սարքավորումների տեխնոլոգիական երթուղին աճեցնելու համար

Ներկայումս ինդուկցիոն ջեռուցումը PVT մեթոդով SiC բյուրեղների աճեցման վառարանների համար սովորական տեխնոլոգիական երթուղի է.

Կծիկի արտաքին ինդուկցիոն ջեռուցումը և գրաֆիտի դիմադրության ջեռուցումը զարգացման ուղղությունն ենSiC բյուրեղաճի վառարաններ.

5. 8 դյույմ SiC ինդուկցիոն ջեռուցման աճի վառարան

(1) Ջեռուցումգրաֆիտի կարաս ջեռուցման տարրմագնիսական դաշտի ինդուկցիայի միջոցով; ջերմաստիճանի դաշտի կարգավորում՝ ջեռուցման հզորությունը, կծիկի դիրքը և մեկուսացման կառուցվածքը կարգավորելու միջոցով.

(2) Գրաֆիտային կարասի տաքացում գրաֆիտի դիմադրության ջեռուցման և ջերմային ճառագայթման հաղորդման միջոցով. ջերմաստիճանի դաշտի կառավարում` կարգավորելով գրաֆիտի ջեռուցիչի հոսանքը, ջեռուցիչի կառուցվածքը և գոտու հոսանքի կառավարումը.