Siliciumcarbid krystalvækstproces og udstyrsteknologi

1. SiC krystalvækstteknologirute

PVT (sublimeringsmetode),

HTCVD (højtemperatur-CVD),

LPE(flydende fasemetode)

er tre almindeligeSiC-krystalvækstmetoder;

Den mest anerkendte metode i branchen er PVT-metoden, og mere end 95 % af SiC-enkeltkrystaller dyrkes ved hjælp af PVT-metoden;

IndustrialiseretSiC-krystalVækstovnen bruger branchens mainstream PVT-teknologirute.

2. SiC-krystalvækstproces

Pulversyntese - behandling af frøkrystal - krystalvækst - udglødning af barrer -vaffelforarbejdning.

3. PVT-metode til dyrkningSiC-krystaller

SiC-råmaterialet placeres i bunden af grafitdiglen, og SiC-kimkrystallen er i toppen af grafitdiglen. Ved at justere isoleringen er temperaturen ved SiC-råmaterialet højere, og temperaturen ved kimkrystallen er lavere. SiC-råmaterialet sublimerer og nedbrydes ved høj temperatur til gasfasestoffer, som transporteres til kimkrystallen ved lavere temperatur og krystalliserer for at danne SiC-krystaller. Den grundlæggende vækstproces omfatter tre processer: nedbrydning og sublimering af råmaterialer, masseoverførsel og krystallisation på kimkrystaller.

Nedbrydning og sublimering af råmaterialer:

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

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

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

Under masseoverførsel reagerer Si-damp yderligere med grafitdigelvæggen for at danne SiC2 og Si2C:

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

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

På overfladen af kimkrystallen vokser de tre gasfaser gennem følgende to formler for at danne siliciumcarbidkrystaller:

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

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

4. PVT-metode til dyrkning af SiC-krystalvækstudstyrsteknologirute

I øjeblikket er induktionsopvarmning en almindelig teknologirute til SiC-krystalvækstovne med PVT-metoden;

Ekstern induktionsopvarmning og grafitmodstandsopvarmning er udviklingsretningen forSiC-krystalvækstovne.

5. 8-tommer SiC induktionsvarmevækstovn

(1) Opvarmning afgrafitdigel varmeelementgennem induktion af magnetfelt; regulering af temperaturfeltet ved at justere varmeeffekten, spolens position og isoleringsstrukturen;

(2) Opvarmning af grafitdiglen ved hjælp af grafitmodstandsopvarmning og termisk strålingsledning; styring af temperaturfeltet ved at justere grafitvarmerens strøm, varmerens struktur og zonestrømsstyringen;