Τεχνολογία και εξοπλισμός ανάπτυξης κρυστάλλων καρβιδίου του πυριτίου

1. Τεχνολογική οδός ανάπτυξης κρυστάλλων SiC

PVT (μέθοδος εξάχνωσης),

HTCVD (καρδιαγγειακή νόσος υψηλής θερμοκρασίας),

LPE(μέθοδος υγρής φάσης)

είναι τρία κοινάΚρύσταλλο SiCμέθοδοι ανάπτυξης·

Η πιο αναγνωρισμένη μέθοδος στον κλάδο είναι η μέθοδος PVT και περισσότερο από το 95% των μονοκρυστάλλων SiC καλλιεργούνται με τη μέθοδο PVT.

ΒιομηχανοποιημένοΚρύσταλλο SiCΟ φούρνος ανάπτυξης χρησιμοποιεί την κυρίαρχη τεχνολογία PVT της βιομηχανίας.

2. Διαδικασία ανάπτυξης κρυστάλλων SiC

Σύνθεση σκόνης-επεξεργασία κρυστάλλων σποράς-ανάπτυξη κρυστάλλων-ανόπτηση πλινθωμάτων-όστιαεπεξεργασία.

3. Μέθοδος PVT για καλλιέργειαΚρύσταλλοι SiC

Η πρώτη ύλη SiC τοποθετείται στον πυθμένα του χωνευτηρίου γραφίτη και ο κρύσταλλος πυρήνων SiC βρίσκεται στην κορυφή του χωνευτηρίου γραφίτη. Ρυθμίζοντας τη μόνωση, η θερμοκρασία στην πρώτη ύλη SiC είναι υψηλότερη και η θερμοκρασία στον κρύσταλλο πυρήνων είναι χαμηλότερη. Η πρώτη ύλη SiC σε υψηλή θερμοκρασία εξαχνώνεται και αποσυντίθεται σε ουσίες αέριας φάσης, οι οποίες μεταφέρονται στον κρύσταλλο πυρήνων με χαμηλότερη θερμοκρασία και κρυσταλλώνονται για να σχηματίσουν κρυστάλλους SiC. Η βασική διαδικασία ανάπτυξης περιλαμβάνει τρεις διεργασίες: αποσύνθεση και εξάχνωση των πρώτων υλών, μεταφορά μάζας και κρυστάλλωση σε κρυστάλλους πυρήνων.

Αποσύνθεση και εξάχνωση πρώτων υλών:

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

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

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

Κατά τη μεταφορά μάζας, οι ατμοί Si αντιδρούν περαιτέρω με το τοίχωμα του χωνευτηρίου γραφίτη για να σχηματίσουν SiC2 και Si2C:

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

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

Στην επιφάνεια του κρυστάλλου-σπόρου, οι τρεις αέριες φάσεις αναπτύσσονται μέσω των ακόλουθων δύο τύπων για να δημιουργήσουν κρυστάλλους καρβιδίου του πυριτίου:

SiC2_(σολ)+Si2C_(σολ)=3SiC_(μικρό)

Si_(σολ)+SiC2_(σολ)=2SiC_(ΜΙΚΡΟ)

4. Μέθοδος PVT για την ανάπτυξη τεχνολογίας εξοπλισμού ανάπτυξης κρυστάλλων SiC

Προς το παρόν, η επαγωγική θέρμανση είναι μια κοινή τεχνολογική οδός για τους φούρνους ανάπτυξης κρυστάλλων SiC με μέθοδο PVT.

Η εξωτερική επαγωγική θέρμανση πηνίου και η θέρμανση με αντίσταση γραφίτη είναι η κατεύθυνση ανάπτυξης τουΚρύσταλλο SiCφούρνοι ανάπτυξης.

5. Φούρνος ανάπτυξης θέρμανσης με επαγωγή SiC 8 ιντσών

(1) Θέρμανση τουχωνευτήριο γραφίτη θερμαντικό στοιχείομέσω επαγωγής μαγνητικού πεδίου· ρύθμιση του πεδίου θερμοκρασίας ρυθμίζοντας την ισχύ θέρμανσης, τη θέση του πηνίου και τη δομή μόνωσης·

(2) Θέρμανση του χωνευτηρίου γραφίτη μέσω θέρμανσης με αντίσταση γραφίτη και αγωγιμότητας θερμικής ακτινοβολίας· έλεγχος του πεδίου θερμοκρασίας ρυθμίζοντας το ρεύμα του θερμαντήρα γραφίτη, τη δομή του θερμαντήρα και τον έλεγχο ρεύματος ζώνης·