Kísilkarbíð kristal vaxtarferli og búnaðartækni

1. SiC kristalvaxtartæknileið

PVT (sublimation aðferð),

HTCVD (háhitastig CVD),

LPE(fljótandi fasa aðferð)

eru þrjár algengarSiC kristalvaxtaraðferðir;

Viðurkenndasta aðferðin í greininni er PVT aðferðin, og meira en 95% af SiC einkristallum eru ræktaðir með PVT aðferðinni;

IðnvæddurSiC kristalvaxtarofninn notar almenna PVT tæknileið iðnaðarins.

2. SiC kristal vaxtarferli

Duftmyndun-frækristallameðferð-kristalvöxtur-glóðglæðing-oblátavinnslu.

3. PVT aðferð til að vaxaSiC kristallar

SiC hráefnið er sett neðst á grafítdeiglunni og SiC frækristallinn er efst á grafítdeiglunni. Með því að stilla einangrunina er hitastigið við SiC hráefnið hærra og hitastigið við frækristallinn er lægra. SiC hráefnið við háan hita sublimast og brotnar niður í gasfasa efni, sem eru flutt í frækristallinn með lægra hitastigi og kristallast til að mynda SiC kristalla. Grunnvaxtarferlið felur í sér þrjú ferli: niðurbrot og sublimation hráefna, massaflutning og kristöllun á frækristalla.

Niðurbrot og sublimun hráefna:

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

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

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

Við massaflutning hvarfast Si gufa frekar við vegg grafítdeiglunnar og myndar SiC2 og Si2C:

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

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

Á yfirborði frækristallsins vaxa gasfasarnir þrír í gegnum eftirfarandi tvær formúlur til að mynda kísilkarbíðkristalla:

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

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

4. PVT aðferð til að vaxa SiC kristal vöxt búnað tækni leið

Sem stendur er örvunarhitun algeng tæknileið fyrir PVT aðferð SiC kristalvaxtarofna;

Spólu ytri örvunarhitun og grafítviðnámshitun eru þróunarstefnaSiC kristalvaxtarofna.

5. 8-tommu SiC örvun hitunar vaxtarofni

(1) Upphitun ágrafít deigla hitaeiningí gegnum segulsviðsörvun; stjórna hitastigi með því að stilla hitunarafl, spólustöðu og einangrunarbyggingu;

(2) Upphitun grafítdeiglunnar með grafítviðnámshitun og hitageislunarleiðni; stjórna hitastigi með því að stilla straum grafíthitarans, uppbyggingu hitara og straumstýringu svæðisins;