Proces rastu kryštálov karbidu kremíka a technológie zariadení

1. Technologická cesta rastu kryštálov SiC

PVT (sublimačná metóda),

HTCVD (vysokoteplotné CVD),

LPE(metóda v kvapalnej fáze)

sú tri spoločnéSiC kryštálrastové metódy;

Najuznávanejšou metódou v priemysle je metóda PVT a viac ako 95 % monokryštálov SiC sa pestuje metódou PVT;

IndustrializovanéSiC kryštálrastová pec využíva hlavný prúd technológie PVT v tomto odvetví.

2. Proces rastu kryštálov SiC

Syntéza prášku - úprava očkovacích kryštálov - rast kryštálov - žíhanie ingotov -oblátkaspracovanie.

3. PVT metóda rásťSiC kryštály

Surovina SiC sa umiestni na spodok grafitového téglika a zárodočný kryštál SiC je na vrchu grafitového téglika. Úpravou izolácie je teplota na SiC surovine vyššia a teplota na zárodočnom kryštáli je nižšia. Surovina SiC pri vysokej teplote sublimuje a rozkladá sa na látky v plynnej fáze, ktoré sú transportované do zárodočného kryštálu s nižšou teplotou a kryštalizujú za vzniku kryštálov SiC. Základný rastový proces zahŕňa tri procesy: rozklad a sublimáciu surovín, prenos hmoty a kryštalizáciu na zárodočných kryštáloch.

Rozklad a sublimácia surovín:

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

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

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

Počas prenosu hmoty para Si ďalej reaguje so stenou grafitového téglika za vzniku SiC2 a Si2C:

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

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

Na povrchu zárodočného kryštálu rastú tri plynné fázy cez nasledujúce dva vzorce, aby vytvorili kryštály karbidu kremíka:

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

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

4. PVT metóda na pestovanie kryštálov SiC technologický postup zariadenia

V súčasnosti je indukčný ohrev bežnou technologickou cestou pre pece na rast kryštálov SiC metódou PVT;

Vonkajší indukčný ohrev cievky a odporový ohrev grafitu sú vývojovým smeromSiC kryštálrastové pece.

5. 8-palcová SiC indukčná rastová pec

(1) Zahrievaniegrafitový téglik vykurovacie telesoindukciou magnetického poľa; regulácia teplotného poľa nastavením vykurovacieho výkonu, polohy cievky a izolačnej štruktúry;

(2) ohrievanie grafitového téglika pomocou grafitového odporového ohrevu a vedenia tepelného žiarenia; riadenie teplotného poľa nastavením prúdu grafitového ohrievača, štruktúry ohrievača a riadenia zónového prúdu;