Silikon karbid kristallarini o'stirish jarayoni va uskunalar texnologiyasi

1. SiC kristalli o'sish texnologiyasi marshruti

PVT (sublimatsiya usuli),

HTCVD (yuqori haroratli CVD),

LPE(suyuq faza usuli)

uchta keng tarqalganSiC kristallio'sish usullari;

Sanoatda eng tan olingan usul PVT usuli bo'lib, SiC monokristallarining 95% dan ortig'i PVT usuli bilan o'stiriladi;

SanoatlashtirilganSiC kristallio'sish pechi sanoatning asosiy PVT texnologiyasi yo'lidan foydalanadi.

2. SiC kristalining o'sish jarayoni

Kukun sintezi - urug 'kristal bilan ishlov berish - kristall o'sishi - quyma tavlanish -gofretqayta ishlash.

3. O'stirish uchun PVT usuliSiC kristallari

SiC xomashyosi grafit tigelning pastki qismiga, SiC urug'li kristalli esa grafit tigelning yuqori qismida joylashgan. Izolyatsiyani sozlash orqali SiC xom ashyosidagi harorat yuqoriroq va urug'lik kristalidagi harorat pastroq bo'ladi. SiC xomashyosi yuqori haroratda sublimatsiyalanadi va gaz fazali moddalarga parchalanadi, ular past haroratli urug'lik kristaliga o'tkaziladi va SiC kristallarini hosil qilish uchun kristallanadi. Asosiy o'sish jarayoni uchta jarayonni o'z ichiga oladi: xom ashyoning parchalanishi va sublimatsiyasi, massa almashinuvi va urug'lik kristallarida kristallanish.

Xom ashyoning parchalanishi va sublimatsiyasi:

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

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

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

Massa almashish jarayonida Si bug'i grafit tigel devori bilan yana reaksiyaga kirishib, SiC2 va Si2C hosil qiladi:

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

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

Urug'li kristall yuzasida uchta gaz fazasi silikon karbid kristallarini hosil qilish uchun quyidagi ikkita formulalar orqali o'sadi:

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

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

4. SiC kristalli o'sish uskunalari texnologiyasi yo'nalishini etishtirish uchun PVT usuli

Hozirgi vaqtda induksion isitish PVT usuli SiC kristalli o'sish pechlari uchun keng tarqalgan texnologiya yo'lidir;

Bobinli tashqi induksion isitish va grafitga chidamli isitish - rivojlanish yo'nalishiSiC kristallio'sish pechlari.

5. 8 dyuymli SiC induksion isitish o'sish pechi

(1) isitishgrafit tigel isitish elementimagnit maydon induksiyasi orqali; isitish quvvatini, lasan holatini va izolyatsiya tuzilishini sozlash orqali harorat maydonini tartibga solish;

(2) Grafit tigelni grafitga chidamli isitish va issiqlik nurlanishini o'tkazish orqali isitish; grafitli isitgichning oqimini, isitgichning tuzilishini va zona oqimini boshqarishni sozlash orqali harorat maydonini nazorat qilish;