Silicon carbide crystal growth process at equipment technology

1. SiC crystal growth technology route

PVT (paraan ng sublimation),

HTCVD (mataas na temperatura CVD),

LPE(liquid phase method)

ay tatlong karaniwanSiC kristalparaan ng paglago;

Ang pinaka kinikilalang paraan sa industriya ay ang PVT method, at higit sa 95% ng SiC single crystals ang pinalaki ng PVT method;

IndustrialisadoSiC kristalGinagamit ng growth furnace ang pangunahing ruta ng teknolohiyang PVT ng industriya.

2. Proseso ng paglago ng SiC crystal

Powder synthesis-seed crystal treatment-crystal growth-ingot annealing-ostiyapagpoproseso.

3. Paraan ng PVT para lumagoMga kristal ng SiC

Ang SiC raw na materyal ay inilalagay sa ilalim ng graphite crucible, at ang SiC seed crystal ay nasa tuktok ng graphite crucible. Sa pamamagitan ng pagsasaayos ng pagkakabukod, ang temperatura sa hilaw na materyal ng SiC ay mas mataas at ang temperatura sa kristal ng binhi ay mas mababa. Ang hilaw na materyal ng SiC sa mataas na temperatura ay nagsa-sublimate at nabubulok sa mga bahagi ng gas, na dinadala sa seed crystal na may mas mababang temperatura at nag-crystallize upang bumuo ng mga SiC na kristal. Ang pangunahing proseso ng paglago ay kinabibilangan ng tatlong proseso: decomposition at sublimation ng mga hilaw na materyales, mass transfer, at crystallization sa seed crystals.

Decomposition at sublimation ng mga hilaw na materyales:

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

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

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

Sa panahon ng mass transfer, ang Si vapor ay higit na tumutugon sa graphite crucible wall upang mabuo ang SiC2 at Si2C:

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

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

Sa ibabaw ng seed crystal, ang tatlong gas phase ay lumalaki sa pamamagitan ng sumusunod na dalawang formula upang makabuo ng silicon carbide crystals:

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

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

4. Paraan ng PVT para palaguin ang ruta ng teknolohiya ng kagamitan sa paglago ng SiC crystal

Sa kasalukuyan, ang induction heating ay isang karaniwang ruta ng teknolohiya para sa PVT method na SiC crystal growth furnaces;

Coil external induction heating at graphite resistance heating ay ang direksyon ng pag-unlad ngSiC kristalmga hurno ng paglago.

5. 8-inch SiC induction heating growth furnace

(1) Pag-init nggraphite crucible elemento ng pag-initsa pamamagitan ng magnetic field induction; pag-regulate ng field ng temperatura sa pamamagitan ng pagsasaayos ng heating power, coil position, at insulation structure;

(2) Pag-init ng graphite crucible sa pamamagitan ng graphite resistance heating at thermal radiation conduction; pagkontrol sa field ng temperatura sa pamamagitan ng pagsasaayos ng kasalukuyang ng graphite heater, ang istraktura ng heater, at ang zone current control;