Silizio karburo kristalen hazkuntza prozesua eta ekipamenduen teknologia

1. SiC kristalen hazkuntza teknologiaren bidea

PVT (sublimazio metodoa),

HTCVD (tenperatura altuko CVD),

LPE(fase likidoaren metodoa)

hiru ohikoak diraSiC kristalahazkuntza-metodoak;

Industrian metodo ezagunena PVT metodoa da, eta SiC kristal bakarrekoen % 95 baino gehiago PVT metodoaren bidez hazten dira;

IndustrializatuaSiC kristalaHazkunde-labeak industriaren PVT teknologiaren bidea erabiltzen du.

2. SiC kristalen hazkuntza prozesua

Hauts-sintesia-hazi kristalen tratamendua-kristalaren hazkuntza-lingoteen errekuntza-obleaprozesamendua.

3. PVT metodoa haztekoSiC kristalak

SiC lehengaia grafitozko gurutzaren behealdean jartzen da, eta SiC hazi-kristala grafitozko gurutzaren goialdean. Isolamendua doitzean, SiC lehengaiaren tenperatura altuagoa da eta hazi-kristalekoa baxuagoa. Tenperatura altuan dagoen SiC lehengaia sublimatu eta gas-faseko substantzietan deskonposatzen da, eta hauek tenperatura baxuagoko hazi-kristalera garraiatzen dira eta kristalizatu egiten dira SiC kristalak sortzeko. Oinarrizko hazkuntza-prozesuak hiru prozesu ditu: lehengaien deskonposizioa eta sublimazioa, masa-transferentzia eta hazi-kristalen kristalizazioa.

Lehengaien deskonposizioa eta sublimazioa:

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

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

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

Masa-transferentzian zehar, Si lurrunak grafitozko gurutz-hormarekin erreakzionatzen du SiC2 eta Si2C sortzeko:

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

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

Hazi-kristalaren gainazalean, hiru gas-faseak honako bi formulen bidez hazten dira silizio karburozko kristalak sortzeko:

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

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

4. SiC kristalen hazkuntza-ekipoen teknologiaren bidea hazteko PVT metodoa

Gaur egun, indukzio bidezko berokuntza PVT metodoko SiC kristalen hazkuntza-labeetarako bide teknologiko ohikoa da;

Kanpoko bobina indukziozko berogailua eta grafito erresistentziazko berogailua dira garapen norabideaSiC kristalahazkuntza-labeak.

5. 8 hazbeteko SiC indukziozko berogailu hazkuntza-labea

(1) Berotzeagrafitozko krisol berogailu elementuaeremu magnetikoaren indukzio bidez; tenperatura-eremua erregulatzen du berogailu-potentzia, bobinaren posizioa eta isolamendu-egitura doituz;

(2) Grafitozko gurutzadura berotzea grafitozko erresistentzia bidezko berokuntzaren eta erradiazio termikoaren eroapenaren bidez; tenperatura-eremua kontrolatzea grafitozko berogailuaren korrontea, berogailuaren egitura eta zona-korrontearen kontrola doituz;