Piikarbidikiteiden kasvatusprosessi ja laiteteknologia

1. Piikarbidikiteiden kasvatusteknologian reitti

PVT (sublimaatiomenetelmä),

HTCCVD (korkean lämpötilan CVD),

LPE(nestefaasimenetelmä)

ovat kolme yleistäSiC-kidekasvumenetelmät;

Alan tunnetuin menetelmä on PVT-menetelmä, ja yli 95 % piikarbidin yksittäisistä kiteistä kasvatetaan PVT-menetelmällä;

TeollistunutSiC-kideKasvuuuni käyttää alan valtavirran PVT-teknologiareittiä.

2. Piikarbidikiteiden kasvuprosessi

Jauhesynteesi-siemenkiteiden käsittely-kiteiden kasvatus-harkon hehkutus-vohvelikäsittely.

3. PVT-menetelmä kasvuunSiC-kiteet

Piikarbidiraaka-aine asetetaan grafiittiupokkaan pohjalle ja piikarbidi-siemenkide grafiittiupokkaan yläosaan. Eristystä säätämällä piikarbidiraaka-aineen lämpötila on korkeampi ja siemenkiteen lämpötila matalampi. Korkeassa lämpötilassa piikarbidiraaka-aine sublimoituu ja hajoaa kaasufaasiaineiksi, jotka kulkeutuvat alhaisemmassa lämpötilassa olevaan siemenkiteeseen ja kiteytyvät muodostaen piikarbidikiteitä. Peruskasvuprosessiin kuuluu kolme prosessia: raaka-aineiden hajoaminen ja sublimoituminen, massansiirto ja kiteytyminen siemenkiteille.

Raaka-aineiden hajoaminen ja sublimaatio:

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

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

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

Massansiirron aikana piihöyry reagoi edelleen grafiittiupokkaan seinämän kanssa muodostaen SiC2:ta ja Si2C:tä:

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

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

Siemenkiteen pinnalla kolme kaasufaasia kasvavat seuraavien kahden kaavan läpi muodostaen piikarbidikiteitä:

Piikarbidi_(g)+Si2C_(g)=3Piikarbidi_(t)

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

4. PVT-menetelmä piikarbidikiteiden kasvatuslaitteiden teknologiareitin kasvattamiseksi

Tällä hetkellä induktiokuumennus on yleinen teknologiareitti PVT-menetelmällä valmistetuissa piikarbidikiteiden kasvatusuuneissa;

Käämin ulkoinen induktiolämmitys ja grafiittivastuslämmitys ovat kehityssuuntiaSiC-kidekasvuuunit.

5. 8-tuumainen piikarbidi-induktiolämmitysuuni

(1) Lämmitysgrafiittiupokas lämmityselementtimagneettikentän induktion kautta; lämpötilakentän säätäminen muuttamalla lämmitystehoa, kelan asentoa ja eristysrakennetta;

(2) Grafiittiupokkaan lämmittäminen grafiittivastuslämmityksen ja lämpösäteilyn johtumisen avulla; lämpötilakentän säätö grafiittilämmittimen virran, lämmittimen rakenteen ja vyöhykevirran säädön avulla;