1. Grafiitkristallpaat CVD-SiC kattega
Grafiiti on lihtne töödelda ja sellest saab ühest plokimaterjalist mitme protseduuri abil valmistada ühes tükis kristallpaati. Kuna grafiit on poorne materjal, tuleb selle pinnale kanda umbes 100 μm paksune SiC kiht, et vältida grafiidi pinna otsesest kokkupuutest erinevate pooljuhtide valmistamisega tekkivat probleemi. Kihi paksus agaCVD-SiC-kateei ole kerge kontrollida, eriti mõnede sügavate aukude ja nurkade puhul, kus kate võib olla õhem. Grafiidikeha ja SiC-kile CTE (soojuspaisumisteguri) mittevastavuse tõttu (25–1400 ℃, keskmiselt 4,4 × 10e-6/℃ SIC ja 7,1 × 10e-6/℃ grafiidi puhul) kipub SiC-kile tavaliselt pärast mitut temperatuuri tõusu ja langust maha kukkuma. Grafiidi kokkupuutel sisenevad poorse grafiidikeha sisse söövitavad gaasid või vedelikud, mida on raske täielikult eemaldada, mis viib kõrgel temperatuuril toimuvate protsesside käigus osakeste tekkimiseni. See SiC-kattega grafiidist paat on odavaim ja sellel on lühim eluiga, umbes üks aasta.
2. Rekristalliseerunud SiC kristallpaat CVD-SiC kattega
Rekristalliseerunud SiC kristallpaadid valmistatakse tavaliselt esmalt mitme ühiku paagutamise ja töötlemise teel, seejärel iga detaili liimimise teel kõrgel temperatuuril Si-pastaga, moodustades kristallpaadi, ja lõpuks CVD-SiC katte pealekandmise teel. Kuna rekristalliseerumine on poorne, saab osakesi pooljuhtprotsessidesse sisestada ka ilma SiC katteta. Lisaks ei talu liimimistsoonis olev Si-pasta sama kõrget temperatuuri kui SiC materjal. Selle CVD-SiC kattega rekristalliseerunud SiC kristallpaadi tootmisprotsess on pikim ja kulukam. Võrreldes SiC-ga kaetud grafiitkristallpaadiga ei ole CVD-SiC-ga kaetud rekristalliseerunud SiC kristallpaadil CTE mittevastavuse probleemi, kuid happega pesemine ja kokkupõrked võivad samuti põhjustada SiC katte mahakukkumise. Selle kasutusiga on veidi pikem, umbes 2–3 aastat.
3. Üheosaline SiC-kristallpaat ilma CVD-katteta
CVD-katteta kristallpaatide puhul peab pind olema tihe. Tihedaid SiC-materjale on kahte tüüpi: surveta paagutatud SiC (SSiC) ja reaktsioonpaagutatud SiC (RBSiC, tuntud ka kui räni läbilaskev SiC, SiSiC). Kuid kumbagi neist kahest SiC tüübist ei saa kvartsiga sarnaselt üheks tervikuks sulatada. SiC-d ei ole lihtne pulbrist moodustada ja põletada ühes tükis kristallpaadi ligikaudseks kujuks. Lisaks on SiC väga kõva ja raskesti töödeldav, mis toob kaasa ühes tükis valmistatud SiC kristallpaatide äärmiselt kõrged töötlemiskulud. Kuigi RBSiC-d on veidi lihtsam ligikaudse kujuga vormida kui SSiC-d, on see siiski väga kõva. Lisaks sisaldab RBSC 10–15% vaba Si, mistõttu see ei talu samu kõrgeid temperatuure kui SSiC-materjalid. Üldiselt talub see temperatuure alla 1400 °C. Lisaks söövitab vaba Si kergesti HF-hape, mis põhjustab osakeste eraldumist.
4. Kallex SiC moodulkristallpaat
Seadme osi töödeldakse vormimise, paagutamise ja lihvimise teel, kasutades survevabalt paagutatud SiC-materjali puhtusega 99,675%. Seejärel ühendatakse need SSiC-kruvide, mutrite jms abil ja kinnitatakse SSiC-tihvtidega, et tagada kandevõime. Ilma SiC-katteta puudub katte osalise kahjustumise oht. Lisaks saab seda pikka aega kasutada karmides keskkondades, nagu kõrged temperatuurid (1600 ℃) ja HF-hape, kasutusiga on üle viie aasta.
Postituse aeg: 19. august 2025