Silikon karbid kristallarının böyümə prosesi və avadanlıq texnologiyası

1. SiC kristallarının böyümə texnologiyası marşrutu

PVT (sublimasiya metodu),

HTCVD (yüksək temperaturlu CVD),

LPE(maye faza metodu)

üç ümumi varSiC kristalıböyümə üsulları;

Sənayedə ən çox tanınan metod PVT metodudur və SiC tək kristallarının 95%-dən çoxu PVT metodu ilə yetişdirilir;

SənayeləşmişSiC kristalıböyümə sobası sənayenin əsas PVT texnologiya marşrutundan istifadə edir.

2. SiC kristallarının böyümə prosesi

Toz sintezi-toxum kristal emalı-kristal böyüməsi-külçə tavlama-vafliemal.

3. PVT üsulu ilə yetişdirməkSiC kristalları

SiC xammalı qrafit çuxurunun alt hissəsinə, SiC toxum kristalı isə qrafit çuxurunun üst hissəsində yerləşdirilir. İzolyasiyanı tənzimləməklə, SiC xammalındakı temperatur daha yüksək, toxum kristalındakı temperatur isə daha aşağı olur. SiC xammalı yüksək temperaturda sublimasiya olunur və qaz fazalı maddələrə parçalanır, bunlar daha aşağı temperaturda toxum kristalına daşınır və SiC kristallarını əmələ gətirmək üçün kristallaşır. Əsas böyümə prosesi üç prosesi əhatə edir: xammalın parçalanması və sublimasiyası, kütlə ötürülməsi və toxum kristallarında kristallaşma.

Xammalın parçalanması və sublimasiyası:

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

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

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

Kütlə ötürülməsi zamanı Si buxarı qrafit çuxur divarı ilə reaksiyaya girərək SiC2 və Si2C əmələ gətirir:

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

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

Toxum kristalının səthində üç qaz fazası aşağıdakı iki düstur vasitəsilə böyüyərək silikon karbid kristallarını əmələ gətirir:

SiC2_(g)+Si2C_(g)=3SiC_(lər)

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

4. SiC kristallarının yetişdirilməsi üçün PVT metodu, böyümə avadanlığı texnologiyası marşrutu

Hazırda induksiyalı isitmə PVT metodlu SiC kristal böyümə sobaları üçün ümumi bir texnoloji yoldur;

Bobin xarici induksiya istiliyi və qrafit müqavimətli isitmə inkişaf istiqamətləridirSiC kristalıböyümə sobaları.

5. 8 düymlük SiC induksiyalı qızdırıcı böyümə sobası

(1) İstilikqrafit çubuğu istilik elementimaqnit sahəsi induksiyası vasitəsilə; istilik gücünü, bobin mövqeyini və izolyasiya strukturunu tənzimləməklə temperatur sahəsinin tənzimlənməsi;

(2) Qrafit potolunun qrafit müqavimətli qızdırılması və istilik şüalanmasının keçirilməsi yolu ilə qızdırılması; qrafit qızdırıcısının cərəyanını, qızdırıcının quruluşunu və zona cərəyanının idarə olunmasını tənzimləməklə temperatur sahəsinin idarə olunması;