Насли якуми маводи нимноқилро кремнийи анъанавӣ (Si) ва германий (Ge) муаррифӣ мекунанд, ки асоси истеҳсоли микросхемаҳои интегралӣ мебошанд. Онҳо дар транзисторҳо ва детекторҳои пастшиддат, басомади паст ва камиқтидор васеъ истифода мешаванд. Зиёда аз 90% маҳсулоти нимноқилҳо аз маводи кремний сохта шудаанд;
Маводи нимноқилҳои насли дуюм бо арсениди галлий (GaAs), фосфиди индий (InP) ва фосфиди галлий (GaP) муаррифӣ мешаванд. Дар муқоиса бо дастгоҳҳои кремний, онҳо хосиятҳои оптоэлектроникии басомади баланд ва суръати баланд доранд ва дар соҳаи оптоэлектроника ва микроэлектроника васеъ истифода мешаванд. ;
Насли сеюми маводи нимноқилҳо бо маводи пайдошаванда ба монанди карбиди кремний (SiC), нитриди галий (GaN), оксиди руҳ (ZnO), алмос (C) ва нитриди алюминий (AlN) муаррифӣ мешаванд.
Карбиди кремнийбарои тараккй додани саноати нимнокилхои насли сейум материали мухимми асосй мебошад. Дастгоҳҳои энергетикии кремнийи карбиди метавонанд самаранокии баланд, миниатюризатсия ва талаботи сабуки системаҳои электронии барқро бо муқовимати аълои баландшиддат, муқовимати ҳарорати баланд, талафоти кам ва дигар хосиятҳо самаранок қонеъ гардонанд.
Аз сабаби хосиятҳои олии физикии он: фосилаи баланди банд (мувофиқ ба майдони электрикии баланд ва зичии баланди нерӯ), гузаронии баланди барқ ва гармии баланди гармӣ, интизор меравад, ки он дар оянда ба маводи асосии васеъ истифодашаванда барои сохтани микросхемаҳои нимноқилӣ табдил ёбад. . Махсусан дар соҳаҳои мошинҳои нави энергетикӣ, тавлиди нерӯи фотоэлектрикӣ, транзити роҳи оҳан, шабакаҳои интеллектуалӣ ва дигар соҳаҳо, он бартариҳои намоён дорад.
Раванди истеҳсоли SiC ба се марҳилаи асосӣ тақсим мешавад: афзоиши як кристалл SiC, афзоиши қабати эпитаксиалӣ ва истеҳсоли дастгоҳ, ки ба чаҳор ҳалқаи асосии занҷири саноатӣ мувофиқат мекунанд:субстрат, эпитаксия, дастгоҳҳо ва модулҳо.
Усули асосии истеҳсоли субстратҳо аввал усули сублиматсияи буғи физикиро барои сублиматсия кардани хока дар муҳити вакууми ҳарорати баланд истифода мебарад ва тавассути назорати майдони ҳарорат кристаллҳои карбиди кремнийро дар рӯи кристалл тухмӣ парвариш мекунад. Бо истифода аз вафли карбиди кремний ҳамчун субстрат, пошидани буғи химиявӣ барои гузоштани қабати монокристалл дар вафли барои ташаккул додани вафли эпитаксиалӣ истифода мешавад. Дар байни онҳо, парвариши қабати эпитаксиалии кремний карбиди кремнийро дар як субстрати карбиди кремний ба дастгоҳҳои энергетикӣ табдил додан мумкин аст, ки онҳо асосан дар мошинҳои электрикӣ, фотоэлектрикҳо ва дигар соҳаҳо истифода мешаванд; парвариши қабати эпитаксиалии нитриди галлий дар нимизолятсиясубстрати карбиди кремнийминбаъд метавонад ба дастгоҳҳои радиобасомад сохта шавад, ки дар алоқаи 5G ва дигар соҳаҳо истифода мешаванд.
Дар айни замон, субстратҳои карбиди кремний дар занҷири саноати карбиди кремний монеаҳои баландтарини техникӣ доранд ва истеҳсоли субстратҳои карбиди кремний мушкилтарин мебошанд.
Мушкилоти истеҳсолии SiC пурра бартараф карда нашудааст, сифати сутунҳои булӯрии ашёи хом ноустувор буда, мушкилоти ҳосилнокӣ ба вуҷуд меояд, ки боиси гарон шудани арзиши дастгоҳҳои SiC мегардад. Барои ба асои булӯр табдил ёфтани маводи кремний ба ҳисоби миёна танҳо 3 рӯз вақт лозим аст, аммо барои асои булӯри карбиди кремний як ҳафта лозим аст. Асои кристаллии кремнийи умумӣ метавонад 200 см дароз шавад, аммо асои булӯри карбиди кремний танҳо 2 см дароз карда метавонад. Гузашта аз ин, SiC худ як маводи сахт ва осебпазир аст ва вафли аз он сохташуда ҳангоми истифода аз буридани анъанавии механикии вафли, ки ба ҳосилнокӣ ва эътимоднокии маҳсулот таъсир мерасонад, ба шикастани канорҳо майл дорад. Субстратҳои SiC аз зарфҳои анъанавии кремний хеле фарқ мекунанд ва ҳама чизро аз таҷҳизот, равандҳо, коркард то буридан барои коркарди карбиди кремний таҳия кардан лозим аст.
Занҷири саноати карбиди кремний асосан ба чор пайванди асосӣ тақсим мешавад: субстрат, эпитакси, дастгоҳҳо ва барномаҳо. Маводҳои субстратӣ асоси занҷири саноат мебошанд, маводи эпитаксиалӣ калиди истеҳсоли дастгоҳҳо мебошанд, дастгоҳҳо асосии занҷири саноатӣ мебошанд ва барномаҳо қувваи пешбарандаи рушди саноат мебошанд. Саноати болообӣ ашёи хомро барои сохтани маводҳои субстрат тавассути усулҳои сублиматсияи физикии буғ ва дигар усулҳо истифода мебарад ва сипас усулҳои таҳшинкунии буғҳои химиявӣ ва дигар усулҳоро барои парвариши маводи эпитаксиалӣ истифода мебарад. Саноати миёнаравӣ маводи болообро барои сохтани дастгоҳҳои басомади радио, дастгоҳҳои барқӣ ва дигар дастгоҳҳо истифода мебарад, ки дар ниҳоят дар алоқаи поёнии 5G истифода мешаванд. , мошинхои электрики, транзити рохи охан ва гайра Дар байни онхо субстрат ва эпитаксия 60 фоизи арзиши занчири саноатро ташкил медиханд ва арзиши асосии занчири саноат мебошанд.
Субстрати SiC: Кристаллҳои SiC одатан бо усули Лели истеҳсол карда мешаванд. Маҳсулоти асосии байналмилалӣ аз 4 дюйм ба 6 дюйм мегузаранд ва маҳсулоти зеризаминии 8-дюймаи интиқолдиҳанда таҳия карда шуданд. Субстратҳои хонагӣ асосан 4 дюйм доранд. Азбаски хатҳои мавҷудаи 6 дюймаи вафли кремнийро барои истеҳсоли дастгоҳҳои SiC такмил додан ва табдил додан мумкин аст, ҳиссаи баланди бозори субстратҳои 6 дюймаи SiC барои муддати тӯлонӣ нигоҳ дошта мешавад.
Раванди субстрати карбиди кремний мураккаб ва истеҳсоли душвор аст. Субстрати карбиди кремний як маводи нимноқили яккристаллест, ки аз ду элемент иборат аст: карбон ва кремний. Дар айни замон, саноат асосан барои синтез кардани хокаи карбиди кремний хокаи карбон ва хокаи кремнийи баландсифатро ҳамчун ашёи хом истифода мебарад. Дар майдони махсуси ҳарорат, усули интиқоли буғи баркамол (методи PVT) барои парвариши карбиди кремнийи андозаҳои гуногун дар кӯраи афзоиши кристалл истифода мешавад. Барои тавлиди субстрати карбиди кремний, зарфи кристалл дар ниҳоят коркард, бурида, хок, сайқал додан, тоза ва дигар равандҳои гуногун мебошад.
Вақти фиристодан: май-22-2024