სილიციუმის კარბიდის კრისტალების ზრდის პროცესი და აღჭურვილობის ტექნოლოგია

1. SiC კრისტალების ზრდის ტექნოლოგიის მარშრუტი

PVT (სუბლიმაციის მეთოდი),

HTCVD (მაღალი ტემპერატურის CVD),

LPE(თხევადი ფაზის მეთოდი)

არის სამი საერთოSiC კრისტალიზრდის მეთოდები;

ინდუსტრიაში ყველაზე აღიარებული მეთოდია PVT მეთოდი და SiC ერთკრისტალების 95%-ზე მეტი იზრდება PVT მეთოდით;

ინდუსტრიალიზებულიSiC კრისტალიზრდის ღუმელი იყენებს ინდუსტრიის მთავარ PVT ტექნოლოგიის მარშრუტს.

2. SiC კრისტალების ზრდის პროცესი

ფხვნილის სინთეზი-თესლის კრისტალების დამუშავება-კრისტალური ზრდა-ინგოს დამუშავება-ვაფლიდამუშავება.

3. PVT მეთოდი ზრდისთვისSiC კრისტალები

SiC ნედლეული მოთავსებულია გრაფიტის ჭურჭლის ბოლოში, ხოლო SiC თესლის კრისტალი არის გრაფიტის ჭურჭლის ზედა ნაწილში. იზოლაციის რეგულირებით, ტემპერატურა SiC ნედლეულზე უფრო მაღალია და თესლის კრისტალზე დაბალია. SiC ნედლეული მაღალ ტემპერატურაზე სუბლიმირებულია და იშლება გაზის ფაზის ნივთიერებებად, რომლებიც ტრანსპორტირდება სათესლე კრისტალში დაბალ ტემპერატურაზე და კრისტალიზდება SiC კრისტალების წარმოქმნით. ზრდის ძირითადი პროცესი მოიცავს სამ პროცესს: ნედლეულის დაშლა და სუბლიმაცია, მასის გადატანა და კრისტალიზაცია თესლის კრისტალებზე.

ნედლეულის დაშლა და სუბლიმაცია:

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

2SiC(S)= Si(გ)+ SiC2(გ)

2SiC(S)=C(S)+SiC2(გ)

მასის გადაცემის დროს, Si ორთქლი შემდგომში რეაგირებს გრაფიტის ჭურჭლის კედელთან და ქმნის SiC2 და Si2C:

Si(g)+2C(S) =SiC2(გ)

2Si(g) +C(S)=Si2C(გ)

სათესლე კრისტალის ზედაპირზე სამი გაზის ფაზა იზრდება შემდეგი ორი ფორმულის მეშვეობით სილიციუმის კარბიდის კრისტალების წარმოქმნით:

SiC2_(გ)+ Si2C_(გ)=3SiC_(s)

Si_(გ)+ SiC2_(გ)=2SiC_(S)

4. PVT მეთოდი SiC კრისტალების ზრდის აღჭურვილობის ტექნოლოგიური მარშრუტის გასაშენებლად

დღეისათვის ინდუქციური გათბობა არის საერთო ტექნოლოგიური მარშრუტი PVT მეთოდით SiC კრისტალური ზრდის ღუმელებისთვის;

Coil გარე ინდუქციური გათბობა და გრაფიტის წინააღმდეგობის გათბობა განვითარების მიმართულებააSiC კრისტალიზრდის ღუმელები.

5. 8 დიუმიანი SiC ინდუქციური გათბობის ზრდის ღუმელი

(1) გათბობაგრაფიტის ჭურჭელი გამათბობელი ელემენტიმაგნიტური ველის ინდუქციის საშუალებით; ტემპერატურის ველის რეგულირება გათბობის სიმძლავრის, კოჭის პოზიციისა და საიზოლაციო სტრუქტურის რეგულირებით;

(2) გრაფიტის ჭურჭლის გათბობა გრაფიტის წინააღმდეგობის გაცხელებით და თერმული გამოსხივების გამტარობით; ტემპერატურული ველის კონტროლი გრაფიტის გამათბობელის დენის კორექტირებით, გამათბობელის სტრუქტურისა და ზონის დენის კონტროლით;