Kiselkarbidkristalltillväxtprocess och utrustningsteknik

1. SiC-kristalltillväxtteknikväg

PVT (sublimeringsmetod),

HTCVD (hög temperatur CVD),

LPE(vätskefasmetod)

är tre vanligaSiC kristalltillväxtmetoder;

Den mest erkända metoden i branschen är PVT-metoden, och mer än 95 % av SiC-enkristallerna odlas med PVT-metoden;

IndustrialiseradSiC kristalltillväxtugn använder industrins vanliga PVT-teknikväg.

2. SiC-kristalltillväxtprocess

Pulversyntes-frökristallbehandling-kristalltillväxt-götglödgning-rånbearbetning.

3. PVT-metod för att växaSiC-kristaller

SiC-råmaterialet placeras i botten av grafitdegeln och SiC-frökristallen är överst i grafitdegeln. Genom att justera isoleringen blir temperaturen vid SiC-råvaran högre och temperaturen vid frökristallen lägre. SiC-råmaterialet vid hög temperatur sublimeras och sönderdelas till gasfasämnen, som transporteras till frökristallen med lägre temperatur och kristalliseras för att bilda SiC-kristaller. Den grundläggande tillväxtprocessen innefattar tre processer: nedbrytning och sublimering av råmaterial, massöverföring och kristallisering på frökristaller.

Nedbrytning och sublimering av råvaror:

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

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

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

Under massöverföring reagerar Si-ånga ytterligare med grafitdegelns vägg för att bilda SiC2 och Si2C:

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

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

På ytan av frökristallen växer de tre gasfaserna genom följande två formler för att generera kiselkarbidkristaller:

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

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

4. PVT metod för att växa SiC kristalltillväxt utrustning teknik väg

För närvarande är induktionsuppvärmning en vanlig teknikväg för PVT-metoden SiC kristalltillväxtugnar;

Coil extern induktionsuppvärmning och grafitmotståndsuppvärmning är utvecklingsriktningen förSiC kristalltillväxtugnar.

5. 8-tums SiC induktionsuppvärmningsugn

(1) Uppvärmning avgrafitdegel värmeelementgenom magnetfältsinduktion; reglering av temperaturfältet genom att justera värmeeffekten, spolpositionen och isoleringsstrukturen;

(2) Uppvärmning av grafitdegeln genom grafitmotståndsuppvärmning och värmestrålningsledning; styra temperaturfältet genom att justera grafitvärmarens ström, värmarens struktur och zonströmstyrningen;