Tungku wutah kristal minangka peralatan inti kanggosilikon karbidawutah kristal. Iku padha karo tungku wutah kristal kelas silikon kristal tradisional. Struktur tungku ora rumit banget. Utamane kasusun saka awak tungku, sistem pemanas, mekanisme transmisi coil, akuisisi vakum lan sistem pangukuran, sistem jalur gas, sistem pendinginan, sistem kontrol, lan liya-liyane. Lapangan termal lan kondisi proses nemtokake indikator kuncikristal silikon karbidakaya kualitas, ukuran, konduktivitas lan liya-liyane.
Ing tangan siji, suhu sak wutah sakakristal silikon karbidadhuwur banget lan ora bisa dipantau. Mulane, kangelan utama dumunung ing proses dhewe. Kangelan utama minangka nderek:
(1) Kesulitan ing kontrol lapangan termal:
Ngawasi rongga suhu dhuwur sing ditutup angel lan ora bisa dikendhaleni. Beda saka solusi basis silikon tradisional langsung-narik peralatan wutah kristal karo jurusan dhuwure automation lan proses wutah kristal diamati lan kontrol, kristal karbida silikon tuwuh ing papan sing ditutup ing lingkungan suhu dhuwur ndhuwur 2,000 ℃, lan suhu wutah kudu dikontrol kanthi tepat sajrone produksi, sing nggawe kontrol suhu angel;
(2) Kesulitan ing kontrol wangun kristal:
Mikropipe, inklusi polimorfik, dislokasi lan cacat liyane rawan kedadeyan sajrone proses pertumbuhan, lan saling mempengaruhi lan berkembang. Micropipes (MP) minangka cacat liwat-jinis kanthi ukuran sawetara mikron nganti puluhan mikron, yaiku cacat sing mateni piranti. Kristal tunggal silikon karbida kalebu luwih saka 200 wujud kristal sing beda, nanging mung sawetara struktur kristal (jinis 4H) minangka bahan semikonduktor sing dibutuhake kanggo produksi. Transformasi bentuk kristal gampang kedadeyan sajrone proses pertumbuhan, nyebabake cacat inklusi polimorfik. Mulane, perlu kanggo ngontrol paramèter kanthi akurat kayata rasio silikon-karbon, gradien suhu pertumbuhan, tingkat pertumbuhan kristal, lan tekanan aliran udara. Kajaba iku, ana gradien suhu ing lapangan termal silikon karbida wutah kristal tunggal, kang ndadékaké kanggo kaku internal native lan asil dislocations (basal bidang dislokasi BPD, screw dislokasi TSD, pinggiran dislokasi TED) sak proses wutah kristal, mangkono mengaruhi kualitas lan kinerja epitaksi lan piranti sabanjure.
(3) Kontrol doping sing angel:
Introduksi impurities eksternal kudu dikontrol kanthi ketat kanggo entuk kristal konduktif kanthi doping arah;
(4) Tingkat wutah alon:
Tingkat pertumbuhan silikon karbida alon banget. Bahan silikon tradisional mung butuh 3 dina kanggo tuwuh dadi batang kristal, dene batang kristal silikon karbida butuh 7 dina. Iki nyebabake efisiensi produksi silikon karbida sing luwih murah lan output sing winates banget.
Ing sisih liya, paramèter wutah epitaxial silikon karbida banget nuntut, kalebu kenceng hawa peralatan, stabilitas tekanan gas ing kamar reaksi, kontrol wektu introduksi gas sing tepat, akurasi gas. rasio, lan manajemen ketat suhu deposisi. Utamane, kanthi paningkatan tingkat resistensi voltase piranti, kesulitan ngontrol parameter inti wafer epitaxial saya tambah akeh. Kajaba iku, karo Tambah ing kekandelan saka lapisan epitaxial, carane ngontrol uniformity saka resistivity lan nyuda Kapadhetan cacat nalika mesthekake kekandelan wis dadi tantangan utama liyane. Ing sistem kontrol listrik, perlu kanggo nggabungake sensor lan aktuator kanthi tliti dhuwur kanggo mesthekake manawa macem-macem parameter bisa diatur kanthi akurat lan stabil. Ing wektu sing padha, optimasi algoritma kontrol uga penting. Sampeyan kudu bisa nyetel strategi kontrol ing wektu nyata miturut sinyal umpan balik kanggo adaptasi karo macem-macem owah-owahan ing proses pertumbuhan epitaxial silikon karbida.
Kesulitan utama ingsubstrat silikon karbidaproduksi:
Wektu kirim: Jun-07-2024