सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल विकास प्रक्रिया और उपकरण प्रौद्योगिकी

1. SiC क्रिस्टल विकास प्रौद्योगिकी मार्ग

पीवीटी (ऊर्ध्वपातन विधि),

एचटीसीवीडी (उच्च तापमान सीवीडी),

एलपीई(द्रव चरण विधि)

तीन सामान्य हैंSiC क्रिस्टलविकास के तरीके;

उद्योग में सबसे अधिक मान्यता प्राप्त विधि पीवीटी विधि है, और 95% से अधिक SiC एकल क्रिस्टल पीवीटी विधि द्वारा उगाए जाते हैं;

औद्योगिकSiC क्रिस्टलग्रोथ फर्नेस उद्योग की मुख्यधारा पीवीटी प्रौद्योगिकी मार्ग का उपयोग करता है।

2. SiC क्रिस्टल विकास प्रक्रिया

पाउडर संश्लेषण-बीज क्रिस्टल उपचार-क्रिस्टल विकास-पिंड एनीलिंग-वफ़रप्रसंस्करण.

3. पीवीटी विधि से उगाएंSiC क्रिस्टल

SiC कच्चे माल को ग्रेफाइट क्रूसिबल के निचले भाग में रखा जाता है, और SiC बीज क्रिस्टल को ग्रेफाइट क्रूसिबल के शीर्ष पर रखा जाता है। इन्सुलेशन को समायोजित करके, SiC कच्चे माल पर तापमान अधिक होता है और बीज क्रिस्टल पर तापमान कम होता है। उच्च तापमान पर SiC कच्चा माल उर्ध्वपातित होता है और गैस चरण पदार्थों में विघटित होता है, जिन्हें कम तापमान के साथ बीज क्रिस्टल में ले जाया जाता है और SiC क्रिस्टल बनाने के लिए क्रिस्टलीकृत किया जाता है। बुनियादी विकास प्रक्रिया में तीन प्रक्रियाएँ शामिल हैं: कच्चे माल का अपघटन और उर्ध्वपातन, द्रव्यमान स्थानांतरण, और बीज क्रिस्टल पर क्रिस्टलीकरण।

कच्चे माल का अपघटन और उर्ध्वपातन:

SiC(एस)= Si(जी)+C(एस)

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

2SiC(एस)=सी(एस)+SiC2(जी)

द्रव्यमान स्थानांतरण के दौरान, Si वाष्प ग्रेफाइट क्रूसिबल दीवार के साथ प्रतिक्रिया करके SiC2 और Si2C बनाता है:

Si(जी)+2C(एस) =SiC2(जी)

2Si(जी) +C(एस)=Si2C(जी)

बीज क्रिस्टल की सतह पर, तीन गैस चरण निम्नलिखित दो सूत्रों के माध्यम से बढ़ते हैं और सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल उत्पन्न करते हैं:

SiC2_(जी)+Si2सी_(जी)=3एसआईसी_(एस)

Si_(जी)+SiC2_(जी)=2SiC_(एस)

4. SiC क्रिस्टल विकास उपकरण प्रौद्योगिकी मार्ग विकसित करने के लिए पीवीटी विधि

वर्तमान में, प्रेरण हीटिंग पीवीटी विधि एसआईसी क्रिस्टल विकास भट्टियों के लिए एक आम प्रौद्योगिकी मार्ग है;

कुंडल बाहरी प्रेरण हीटिंग और ग्रेफाइट प्रतिरोध हीटिंग के विकास की दिशा हैंSiC क्रिस्टलविकास भट्टियां.

5. 8-इंच SiC प्रेरण हीटिंग ग्रोथ फर्नेस

(1) तापनग्रेफाइट क्रूसिबल गर्म करने वाला तत्वचुंबकीय क्षेत्र प्रेरण के माध्यम से; तापन शक्ति, कुंडल स्थिति और इन्सुलेशन संरचना को समायोजित करके तापमान क्षेत्र को विनियमित करना;

(2) ग्रेफाइट प्रतिरोध हीटिंग और थर्मल विकिरण चालन के माध्यम से ग्रेफाइट क्रूसिबल को गर्म करना; ग्रेफाइट हीटर की धारा, हीटर की संरचना और ज़ोन धारा नियंत्रण को समायोजित करके तापमान क्षेत्र को नियंत्रित करना;