1. Графітавая крыштальная лодка з пакрыццём CVD-SiC
Графіт лёгка апрацоўваецца, і з аднаго блока матэрыялу яго можна зрабіць у выглядзе цэльнай крыштальнай лодкі з дапамогай некалькіх працэдур. Паколькі графіт — гэта сітаваты матэрыял, на яго паверхню неабходна нанесці пласт SiC таўшчынёй прыблізна 100 мкм, каб прадухіліць праблему, выкліканую непасрэдным уздзеяннем розных паўправадніковых вырабаў на паверхню графіту. Аднак таўшчыня...Пакрыццё CVD-SiCняпроста кантраляваць, асабліва ў некаторых глыбокіх адтулінах і кутах, дзе пакрыццё можа быць танчэйшым. З-за неадпаведнасці КТР (каэфіцыент цеплавога пашырэння) паміж графітавым целам і плёнкай SiC (25-1400℃, у сярэднім 4,4×10e-6/℃ для SIC і 7,1×10e-6/℃ для графіту), плёнка SiC звычайна мае тэндэнцыю адвальвацца пасля некалькіх павышэнняў і паніжэнняў тэмпературы. Калі графіт падвяргаецца ўздзеянню, агрэсіўныя газы або вадкасці трапляюць у сітаватае графітавае цела і іх цяжка цалкам выдаліць, што прыводзіць да ўтварэння часціц у высокатэмпературных працэсах. Гэтая графітавая лодка з пакрыццём SiC з'яўляецца самай таннай і мае самы кароткі тэрмін службы, прыблізна адзін год.
2. Крышталічная лодка з перакрышталізаванага карбіду крэмнію з пакрыццём CVD-SiC
Крышталічныя лодкі з перакрышталізаванага SiC звычайна фармуюцца шляхам спякання і апрацоўкі некалькіх адзінак, затым злучэння кожнай часткі з дапамогай крэмніевай пасты пры высокіх тэмпературах для ўтварэння крышталічнай лодкі і, нарэшце, нанясення пакрыцця CVD-SiC (каля 100 мкм). Паколькі перакрышталізацыя з'яўляецца сітаватай, часціцы могуць быць уведзены ў паўправадніковыя працэсы і без пакрыцця SiC. Акрамя таго, крэмніевая паста ў зоне злучэння не можа вытрымліваць такую ж высокую тэмпературу, як матэрыял SiC. Працэс вырабу гэтай крышталічнай лодкі з перакрышталізаванага SiC з пакрыццём CVD-SiC з'яўляецца самым працяглым, а кошт вельмі высокім. У параўнанні з графітавай крышталічнай лодкай, пакрытай SiC, крышталічная лодка з перакрышталізаванага SiC, пакрытая CVD-SiC, не мае праблемы з неадпаведнасцю КТР, але прамыванне кіслатой і сутыкненне таксама могуць прывесці да адслойвання пакрыцця SiC. Тэрмін яе службы крыху даўжэйшы, каля 2-3 гадоў.
3. Цэльная крыштальная лодка з карбіду крэмнію без пакрыцця CVD
Для крыштальных «лодачак» без CVD-пакрыцця паверхня павінна быць шчыльнай. Існуе два тыпы шчыльных матэрыялаў SiC: спечаны без ціску SiC (SSiC) і спечаны рэакцыйна-спечаны SiC (RBSiC, таксама вядомы як пранікненне крэмнію SiC, SiSiC). Аднак ні адзін з гэтых двух тыпаў SiC нельга сплавіць у адзінае цэлае, як кварц. Няпроста сфармаваць SiC з парашка і абпаліць яго ў прыблізнай форме цэльнай крыштальнай «лодачцы». Больш за тое, SiC вельмі цвёрды і цяжка апрацоўваецца, што прыводзіць да надзвычай высокіх выдаткаў на апрацоўку цэльных крыштальных «лодачак» з цэльнага цэльнага крышталя SiC. Нягледзячы на тое, што RBSiC крыху лягчэй сфармаваць прыблізную форму, чым SSiC, ён усё роўна вельмі цвёрды. Акрамя таго, RBSC змяшчае ад 10 да 15% свабоднага Si, што не дазваляе яму вытрымліваць такія ж высокія тэмпературы, як матэрыялы SSiC. Як правіла, ён можа вытрымліваць тэмпературы ніжэй за 1400°C. Больш за тое, свабодны Si лёгка пратраўліваецца HF кіслатой, што прыводзіць да часціц.
4. Крыштальная лодка Kallex SiC
Дэталі блока апрацоўваюцца шляхам фармавання, спякання і шліфавання з выкарыстаннем спечанага пад ціскам матэрыялу SiC з чысцінёй 99,675%. Затым яны злучаюцца разам з шрубамі, гайкамі і г.д. з SSiC і фіксуюцца штыфтамі SSiC для забеспячэння грузападымальнасці. Без пакрыцця SiC няма рызыкі частковага пашкоджання пакрыцця. Акрамя таго, яго можна выкарыстоўваць працяглы час у жорсткіх умовах, такіх як высокія тэмпературы (1600℃) і HF кіслата, з тэрмінам службы больш за пяць гадоў.
Час публікацыі: 19 жніўня 2025 г.