كرېمنىي كاربونغا قانداق تېخنىكىلىق توساقلار بار؟ Ⅱ

مۇقىم ئىشلەپچىقىرىش ئىقتىدارىغا ئىگە يۇقىرى سۈپەتلىك كرېمنىي كاربون ۋافېرلىرىنىڭ تېخنىكىلىق قىيىنچىلىقلىرى تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:

1) كىرىستال 2000 سېلسىيە گرادۇستىن يۇقىرى يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق پېچەتلەنگەن مۇھىتتا ئۆسۈشكە ئېھتىياجلىق بولغاچقا ، تېمپېراتۇرىنى كونترول قىلىش تەلىپى ئىنتايىن يۇقىرى.
2) كرېمنىي كاربدنىڭ 200 دىن ئارتۇق خرۇستال قۇرۇلمىسى بولغاچقا ، پەقەت بىرلا خرۇستال كرېمنىي كاربدنىڭ بىر قانچە قۇرۇلمىسى ئېھتىياجلىق يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىيال بولغاچقا ، كرېمنىيدىن كاربون نىسبىتى ، ئۆسۈش تېمپېراتۇرىسى تەدرىجىي ۋە خرۇستالنىڭ ئۆسۈشىنى دەل ۋاقتىدا كونترول قىلىش كېرەك. خرۇستال ئۆسۈش جەريانى. سۈرئەت ۋە ھاۋا ئېقىمى بېسىمى قاتارلىق پارامېتىرلار
3) ھور باسقۇچى يەتكۈزۈش ئۇسۇلىغا ئاساسەن ، كرېمنىي كاربون كىرىستالنىڭ دىئامېتىرىنى كېڭەيتىش تېخنىكىسى ئىنتايىن مۈشكۈل.
4) كرېمنىي كاربدنىڭ قاتتىقلىقى ئالماسقا يېقىن بولۇپ ، كېسىش ، ئۇۋىلاش ۋە سىلىقلاش تېخنىكىسى تەس.

SiC تۇتقاقلىق ۋافېر: ئادەتتە خىمىيىلىك ھور چۆكۈش (CVD) ئۇسۇلى ئارقىلىق ئىشلەپچىقىرىلىدۇ. ئوخشىمىغان دوپپا تۈرىگە ئاساسەن ، ئۇلار n تىپلىق ۋە p تىپلىق تۇتقاقلىق ۋافېرغا ئايرىلىدۇ. دۆلەت ئىچىدىكى خەنتيەن تيەنچېڭ ۋە دوڭگۇەن تيەنيۈ ئاللىقاچان 4 دىيۇملۇق / 6 دىيۇملۇق SiC ئېپتاكسىمان ۋافېر بىلەن تەمىنلىيەلەيدۇ. SiC يۇقۇم ئەھۋالىغا نىسبەتەن ، يۇقىرى بېسىملىق ساھەدە كونترول قىلىش تەس ، SiC تارقىلىشچانلىقىنىڭ سۈپىتى SiC ئۈسكۈنىلىرىگە تېخىمۇ چوڭ تەسىر كۆرسىتىدۇ. ئۇنىڭ ئۈستىگە ، Epitaxial ئۈسكۈنىلىرى Axitron ، LPE ، TEL ۋە Nuflare دىن ئىبارەت تۆت چوڭ شىركەت تەرىپىدىن مونوپول قىلىنغان.

كرېمنىي كاربون ئېپىتاكسىيىسىۋافېر كرېمنىيلىق كاربون ۋافېرنى كۆرسىتىدۇ ، ئۇنىڭدا بىر خىل خىرۇستال پىلاستىنكا (ئېپتاكسىيىلىك قەۋەت) بەلگىلىك تەلەپكە ئىگە بولۇپ ، ئەسلىدىكى كرېمنىي كاربوننىڭ ئاستى قىسمىدا ئاستى كرىستال ئۆسكەنگە ئوخشاش. Epitaxial نىڭ ئۆسۈشى ئاساسلىقى CVD (خىمىيىلىك ھور چۆكمىسى) ئۈسكۈنىلىرى ياكى MBE (مولېكۇلا نۇرلۇق Epitaxy) ئۈسكۈنىلىرىنى ئىشلىتىدۇ. كرېمنىيلىق كاربون ئۈسكۈنىلىرى ئېپىتاكسىمان قەۋەتتە بىۋاسىتە ئىشلەپچىقىرىلىدىغان بولغاچقا ، تۇتقاقلىق قەۋىتىنىڭ سۈپىتى ئۈسكۈنىنىڭ ئىقتىدارى ۋە مەھسۇلات مىقدارىغا بىۋاسىتە تەسىر كۆرسىتىدۇ. ئۈسكۈنىنىڭ توك بېسىمىغا بەرداشلىق بېرىش ئىقتىدارىنىڭ ئۈزلۈكسىز ئېشىشىغا ئەگىشىپ ، ماس كېلىدىغان تۇتقاقلىق قەۋىتىنىڭ قېلىنلىقى تېخىمۇ قويۇقلىشىدۇ ۋە كونترول قىلىش قىيىنلىشىدۇ. ئومۇمەن قىلىپ ئېيتقاندا ، ئېلېكتر بېسىمى 600V ئەتراپىدا بولغاندا ، تەلەپ قىلىنغان ئېپتاك قەۋىتىنىڭ قېلىنلىقى 6 مىكروون ئەتراپىدا بولىدۇ. توك بېسىمى 1200-1700V ئارىلىقىدا بولغاندا ، كېرەكلىك ئېپتاكسىمان قەۋەت قېلىنلىقى 10-15 مىكرونغا يېتىدۇ. ئەگەر توك بېسىمى 10 مىڭ ۋولتتىن ئېشىپ كەتسە ، 100 مىكروندىن ئارتۇق قېلىنلىقتىكى قەۋەت قېلىنلىقى تەلەپ قىلىنىشى مۇمكىن. تۇتقاقلىق قەۋىتىنىڭ قېلىنلىقى داۋاملىق ئېشىشىغا ئەگىشىپ ، قېلىنلىق ۋە قارشىلىق بىرلىكى ۋە كەمتۈك زىچلىقىنى كونترول قىلىش تەسكە توختايدۇ.

SiC ئۈسكۈنىلىرى: خەلقئارادا 600 ~ 1700V SiC SBD ۋە MOSFET سانائەتلەشتۈرۈلدى. ئاساسلىق مەھسۇلاتلار 1200V دىن تۆۋەن توك بېسىمىدا ئىشلەيدۇ ، ئاساسلىقى TO ئورالمىسىنى قوللىنىدۇ. باھا جەھەتتە ، خەلقئارا بازاردىكى SiC مەھسۇلاتلىرىنىڭ باھاسى ئۇلارنىڭ Si كەسىپداشلىرىدىن 5-6 ھەسسە يۇقىرى. قانداقلا بولمىسۇن ، باھا ھەر يىلى% 10 تۆۋەنلىمەكتە. كەلگۈسى 2-3 يىلدا يۇقىرى ئېقىندىكى ماتېرىياللار ۋە ئۈسكۈنىلەرنىڭ ئىشلەپچىقىرىشىنىڭ كېڭىيىشىگە ئەگىشىپ ، بازار تەمىناتى ئاشىدۇ ، بۇنىڭ بىلەن باھا تۆۋەنلەيدۇ. مۆلچەرلىنىشىچە ، باھا Si مەھسۇلاتلىرىنىڭ 2-3 ھەسسىسىگە يەتكەندە ، سىستېما تەننەرخىنى تۆۋەنلىتىش ۋە ئىقتىدارنىڭ ياخشىلىنىشى ئېلىپ كەلگەن ئەۋزەللىكلەر ئاستا-ئاستا SiC نى Si ئۈسكۈنىلىرىنىڭ بازار بوشلۇقىنى ئىگىلەيدىكەن.
ئەنئەنىۋى ئورالما كىرىمنىينى ئاساس قىلغان ئاستىرتتىن ياسالغان ، ئۈچىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللار پۈتۈنلەي يېڭى لايىھىلەشنى تەلەپ قىلىدۇ. كەڭ بەلۋاغلىق ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىگە ئەنئەنىۋى كرېمنىينى ئاساس قىلغان ئورالما قۇرۇلمىسىنى ئىشلىتىش چاستوتا ، ئىسسىقلىق باشقۇرۇش ۋە ئىشەنچلىكلىككە مۇناسىۋەتلىك يېڭى مەسىلىلەر ۋە رىقابەتلەرنى ئوتتۇرىغا قويالايدۇ. SiC ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرى پارازىت سىغىمچانلىقى ۋە ئىندۇكسىيەگە تېخىمۇ سەزگۈر. Si ئۈسكۈنىلىرىگە سېلىشتۇرغاندا ، SiC قۇۋۋەت ئۆزەكلىرىنىڭ ئالماشتۇرۇش سۈرئىتى تېخىمۇ تېز بولۇپ ، ھەددىدىن زىيادە تېز سۈرئەتتە تەۋرىنىش ، تەۋرىنىش ، ئالماشتۇرۇش زىيىنىنى ئاشۇرۇۋېتىدۇ ، ھەتتا ئۈسكۈنىدە كاشىلا كۆرۈلىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا ، SiC ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرى تېخىمۇ يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا مەشغۇلات قىلىدۇ ، تېخىمۇ ئىلغار ئىسسىقلىق باشقۇرۇش تېخنىكىسىنى تەلەپ قىلىدۇ.

كەڭ بەلۋاغلىق يېرىم ئۆتكۈزگۈچ توك ئوراش ساھەسىدە ھەر خىل قۇرۇلمىلار بارلىققا كەلدى. ئەنئەنىۋى Si ئاساسىدىكى توك مودۇلى ئورالمىسى ئەمدى ماس كەلمەيدۇ. يۇقىرى دەرىجىدىكى پارازىت پارامېتىر ۋە ئەنئەنىۋى Si نى ئاساس قىلغان توك مودۇلى ئورالمىسىنىڭ ئىسسىقلىق تارقىتىش ئۈنۈمى ياخشى بولماسلىق مەسىلىسىنى ھەل قىلىش ئۈچۈن ، SiC توك مودۇلى ئورالمىسى قۇرۇلمىسىدا سىمسىز ئۆز-ئارا ئۇلىنىش ۋە قوش تەرەپ سوۋۇتۇش تېخنىكىسىنى قوللىنىدۇ ، شۇنداقلا تېخىمۇ ياخشى ئىسسىقلىق بىلەن ئاستى ماتېرىياللارنى قوللىنىدۇ. توك ئۆتكۈزۈشچانلىقى ۋە پارچىلىغۇچ كوندېنساتور ، تېمپېراتۇرا / نۆۋەتتىكى سېنزور ۋە قوزغاتقۇچ توك يولىنى مودۇل قۇرۇلمىسىغا بىرلەشتۈرۈشكە ئۇرۇنۇپ ، ئوخشىمىغان مودۇل ئوراش تېخنىكىسىنى بارلىققا كەلتۈردى. ئۇنىڭ ئۈستىگە ، SiC ئۈسكۈنىلىرىنى ياساشتا يۇقىرى تېخنىكىلىق توساقلار بار ، ئىشلەپچىقىرىش تەننەرخى يۇقىرى.

كرېمنىي كاربون ئۈسكۈنىلىرى CVD ئارقىلىق كرېمنىيلىق كاربون سۇ ئاستى قىسمىغا ئېپىتاكسىيىلىك قەۋەتلەرنى قويۇش ئارقىلىق ئىشلەپچىقىرىلىدۇ. بۇ جەريان تازىلاش ، ئوكسىدلىنىش ، فوتوگرافوگرافىيە ، قىچىشىش ، فوتوگرافنى تارتىۋېلىش ، ئىئون كۆچۈرۈش ، كرېمنىي نىترىدنىڭ خىمىيىلىك ھور چۆكۈش ، سىلىقلاش ، پۈركۈش ۋە كېيىنكى پىششىقلاپ ئىشلەش باسقۇچلىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. SiC ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىنىڭ ئاساسلىق تىپلىرى SiC دىئود ، SiC ترانس ist ورستور ۋە SiC توك مودۇلى قاتارلىقلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. يۇقىرى ئېقىندىكى ماتېرىيال ئىشلەپچىقىرىش سۈرئىتىنىڭ ئاستىلىشى ۋە مەھسۇلات مىقدارىنىڭ تۆۋەن بولۇشى قاتارلىق ئامىللار تۈپەيلىدىن ، كرېمنىي كاربون ئۈسكۈنىلىرىنىڭ ئىشلەپچىقىرىش تەننەرخى بىر قەدەر يۇقىرى.

ئۇنىڭدىن باشقا ، كرېمنىي كاربون ئۈسكۈنىسى ياساشتا بەزى تېخنىكىلىق قىيىنچىلىقلار بار:

1) كرېمنىي كاربون ماتېرىياللىرىنىڭ ئالاھىدىلىكىگە ماس كېلىدىغان كونكرېت جەرياننى تەرەققىي قىلدۇرۇش كېرەك. مەسىلەن: SiC نىڭ يۇقىرى ئېرىتىش نۇقتىسى بار ، بۇ ئەنئەنىۋى ئىسسىقلىق تارقىتىشنى ئۈنۈمسىز قىلىدۇ. ئىئون كۆچۈرۈش دورىسى ئىشلىتىش ئۇسۇلىنى قوللىنىش ۋە تېمپېراتۇرا ، ئىسسىنىش نىسبىتى ، داۋاملىشىش ۋاقتى ۋە گاز ئېقىمى قاتارلىق پارامېتىرلارنى توغرا كونترول قىلىش كېرەك. SiC خىمىيىلىك ئېرىتكۈچىگە ماس كەلمەيدۇ. قۇرۇق چاتاش قاتارلىق ئۇسۇللارنى قوللىنىش كېرەك ، ماسكا ماتېرىياللىرى ، گاز ئارىلاشمىسى ، پىيادىلەر يولىنى يانتۇ كونترول قىلىش ، قىچىشىش نىسبىتى ، پىيادىلەر يولى يىرىكلىكى قاتارلىقلارنى ئەلالاشتۇرۇش ۋە تەرەققىي قىلدۇرۇش كېرەك.
2) كرېمنىيلىق كاربون ۋافېردا مېتال ئېلېكترود ياساش 10-5Ω2 دىن تۆۋەن ئالاقىلىشىشكە قارشى تۇرۇشنى تەلەپ قىلىدۇ. Ni ۋە Al نىڭ تەلىپىگە ماس كېلىدىغان ئېلېكترود ماتېرىياللىرىنىڭ تېمپېراتۇرا ° C 100 تىن يۇقىرى ، ئەمما Al / Ni نىڭ ئىسسىقلىق مۇقىملىقى تېخىمۇ ياخشى. / W / Au بىرىكمە ئېلېكترود ماتېرىيالىنىڭ ئالاقىلىشىشچانلىقى 10-3Ω2 يۇقىرى.
3) SiC نىڭ يۇقىرى كېسىش كىيىمى بار ، SiC نىڭ قاتتىقلىقى ئالماستىن قالسىلا ئىككىنچى ئورۇندا تۇرىدۇ ، ئۇ كېسىش ، ئۇۋىلاش ، سىلىقلاش ۋە باشقا تېخنىكىلارغا تېخىمۇ يۇقىرى تەلەپ قويىدۇ.

ئۇنىڭ ئۈستىگە ، ئۆستەڭ كرېمنىي كاربون ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىنى ئىشلەپچىقىرىش تېخىمۇ تەس. ئوخشىمىغان ئۈسكۈنىلەرنىڭ قۇرۇلمىسىغا ئاساسەن ، كرېمنىي كاربون ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىنى ئاساسلىقى تەكشىلىك ئۈسكۈنىلىرى ۋە ئۆستەڭ ئۈسكۈنىلىرىگە ئايرىشقا بولىدۇ. سەييارە كرېمنىي كاربون ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىنىڭ ياخشى بىردەكلىكى ۋە ئاددىي ئىشلەپچىقىرىش جەريانى بار ، ئەمما JFET ئېففېكتى ئاسان بولۇپ ، پارازىت قۇرت ئىقتىدارى ۋە دۆلەتكە قارشى تۇرۇش ئىقتىدارى يۇقىرى. تەكشىلىكتىكى ئۈسكۈنىلەرگە سېلىشتۇرغاندا ، خەندەك كرېمنىي كاربون ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىنىڭ بىرلىك بىردەكلىكى تۆۋەن بولۇپ ، ئىشلەپچىقىرىش جەريانى تېخىمۇ مۇرەككەپ. قانداقلا بولمىسۇن ، ئۆستەڭ قۇرۇلمىسى ئۈسكۈنىنىڭ بىرلىك زىچلىقىنى ئاشۇرۇشقا پايدىلىق بولۇپ ، JFET ئېففېكتىنى ھاسىل قىلىش ئېھتىماللىقى تۆۋەن ، بۇ قانالنىڭ يۆتكىلىش مەسىلىسىنى ھەل قىلىشقا پايدىلىق. ئۇنىڭ قارشىلىق كۈچى كىچىك ، پارازىت قۇرت ئىقتىدارى ۋە تۆۋەن توك ئالماشتۇرۇش ئېنېرگىيىسى قاتارلىق ئېسىل خۇسۇسىيەتلىرى بار. ئۇ زور تەننەرخ ۋە ئىقتىدار ئەۋزەللىكىگە ئىگە بولۇپ ، كرېمنىي كاربون ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىنى تەرەققىي قىلدۇرۇشنىڭ ئاساسلىق ئېقىمىغا ئايلاندى. Rohm ئورگان تور بېتىنىڭ خەۋىرىگە قارىغاندا ، ROHM Gen3 قۇرۇلمىسى (Gen1 ئۆستەڭ قۇرۇلمىسى) Gen2 (Plannar2) ئۆزەك رايونىنىڭ ئاران% 75 ىنى ئىگىلەيدىكەن ، ROHM Gen3 قۇرۇلمىسىنىڭ قارشىلىق كۈچى ئوخشاش ئۆزەك چوڭلۇقىدا% 50 تۆۋەنلىگەن.

كرېمنىي كاربون بىرىكمىسى ، تۇتقاقلىق ، ئالدى-كەينى ، تەتقىق قىلىپ ئېچىش چىقىمى ۋە باشقىلار كرېمنىي كاربون ئۈسكۈنىلىرىنىڭ ئىشلەپچىقىرىش تەننەرخىنىڭ ئايرىم-ئايرىم ھالدا% 47 ،% 23 ،% 19 ،% 6 ۋە% 5 نى ئىگىلىدى.

ئاخىرىدا ، بىز كرېمنىي كاربون سانائىتى زەنجىرىدىكى تارماق ماددىلارنىڭ تېخنىكىلىق توساقلىرىنى بۇزۇشقا ئەھمىيەت بېرىمىز.

كرېمنىي كاربون سۇ بىرىكمىلىرىنىڭ ئىشلەپچىقىرىش جەريانى كرېمنىينى ئاساس قىلغان تارماق ئېلېمېنتلارغا ئوخشايدۇ ، ئەمما تېخىمۇ قىيىن.
كرېمنىي كاربون بىرىكمىسىنىڭ ئىشلەپچىقىرىش جەريانى ئادەتتە خام ئەشيا بىرىكتۈرۈش ، خرۇستال ئۆسۈش ، ئوكۇل پىششىقلاپ ئىشلەش ، چىش كېسىش ، ۋافېر ئۇۋىلاش ، سىلىقلاش ، تازىلاش ۋە باشقا ئۇلىنىشلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.
خرۇستال ئۆسۈش باسقۇچى پۈتكۈل جەرياننىڭ يادروسى بولۇپ ، بۇ باسقۇچ كرېمنىي كاربون سۇيۇقلۇقىنىڭ ئېلېكتر خۇسۇسىيىتىنى بەلگىلەيدۇ.

كىرىمنىي كاربون ماتېرىياللىرىنىڭ نورمال شارائىتتا سۇيۇقلۇق باسقۇچىدا ئۆسۈشى تەس. بۈگۈنكى كۈندە بازاردا مودا بولۇۋاتقان ھورنىڭ ئۆسۈپ يېتىلىش ئۇسۇلى 2300 سېلسىيە گرادۇستىن يۇقىرى بولۇپ ، ئۆسۈش تېمپېراتۇرىسىنى ئېنىق كونترول قىلىشنى تەلەپ قىلىدۇ. پۈتكۈل مەشغۇلات جەريانىنى كۆزىتىش تەس. ئازراق خاتالىق مەھسۇلاتنىڭ بىراك قىلىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. سېلىشتۇرۇشقا سېلىشتۇرغاندا ، كرېمنىي ماتېرىياللىرى پەقەت 1600 require تەلەپ قىلىدۇ ، بۇ تېخىمۇ تۆۋەن. كرېمنىي كاربون بىرىكمىسى تەييارلاش يەنە خرۇستالنىڭ ئۆسۈشى ئاستا ۋە خرۇستال شەكىل تەلىپى قاتارلىق قىيىنچىلىقلارغا دۇچ كېلىدۇ. كرېمنىي كاربون ۋافېرنىڭ ئۆسۈشىگە 7 كۈندىن 10 كۈنگىچە ۋاقىت كېتىدۇ ، كىرىمنىي تاياقنى تارتىشقا پەقەت 2 يېرىم كۈن كېتىدۇ. ئۇنىڭ ئۈستىگە ، كرېمنىي كاربون قاتتىقلىقى ئالماستىن قالسىلا ئىككىنچى ئورۇندا تۇرىدىغان ماتېرىيال. ئۇ كېسىش ، ئۇۋىلاش ۋە سىلىقلاش جەريانىدا نۇرغۇن نەرسىلەرنى يوقىتىدۇ ، چىقىرىش نىسبىتى ئاران% 60.

بىزگە ئايانكى ، بۇ يۈزلىنىش كرېمنىي كاربون سۇيۇقلۇقىنىڭ چوڭ-كىچىكلىكىنى ئاشۇرۇش بولۇپ ، ھەجىمى داۋاملىق ئېشىشىغا ئەگىشىپ ، دىئامېتىرىنى كېڭەيتىش تېخنىكىسىغا بولغان تەلەپ كۈنسېرى يۇقىرى كۆتۈرۈلمەكتە. ئۇ ھەر خىل تېخنىكىلىق كونترول ئېلېمېنتلىرىنى بىرلەشتۈرۈپ ، خرۇستالنىڭ تەكرار ئۆسۈشىنى قولغا كەلتۈرىدۇ.