1. Teknoloji dopaj poud carbure Silisyòm
Dopaj yon kantite apwopriye eleman Ce nan poud carbure Silisyòm kabid ka reyalize efè kwasans ki estab nan fòm monokristal 4H-SiC la. Eksperyans pratik montre ke dopaj eleman Ce nan materyèl poud ka ogmante vitès kwasans kristal carbure Silisyòm yo, sa ki fè kristal yo grandi pi vit. Oryantasyon carbure Silisyòm nan ka kontwole, sa ki fè direksyon kwasans kristal la pi inifòm ak regilye. Anpeche jenerasyon enpurte nan kristal yo, diminye fòmasyon domaj, epi fè li pi fasil pou jwenn kristal monokristal ak kristal kalite siperyè. Li ka anpeche korozyon sou do kristal la epi ogmante vitès monokristal kristal la.
2. Teknoloji kontwòl gradyan tanperati axial ak radial
Gradyan tanperati aksyal la afekte sitou fòm kwasans kristal la ak efikasite kwasans kristal la. Yon gradyan tanperati ki twò piti ap mennen nan aparans eterokristal pandan pwosesis kwasans kristal la epi li afekte tou vitès transpò sibstans gazez yo, sa ki lakòz yon diminisyon nan vitès kwasans kristal la. Gradyan tanperati aksyal ak radyal ki apwopriye yo fasilite kwasans rapid kristal SiC yo epi kenbe estabilite kalite kristal la.
3. Teknoloji kontwòl dislokasyon plan debaz (BPD)
Kòz prensipal fòmasyon defo BPD a se ke estrès tayisman nan kristal la depase estrès tayisman kritik la.Kristal SiC, sa ki mennen nan aktivasyon sistèm glisman an. Paske BPD pèpandikilè ak direksyon kwasans kristal la, li pwodui sitou pandan pwosesis kwasans kristal la ak pwosesis refwadisman kristal ki vin apre a.
4. Règleman ak kontwòl rapò konpozan faz gaz la
Nan pwosesis kwasans kristal la, ogmante rapò kabòn-silikon ak rapò konpozan faz gaz nan anviwònman kwasans lan se yon mezi efikas pou reyalize yon kwasans ki estab nan yon fòm monokristal. Piske yon rapò kabòn-silikon ki wo ka diminye koalesans etap pa etap epi kenbe eritaj enfòmasyon kwasans lan sou sifas kristal grenn nan, li ka siprime polimorfism.
5. Teknoloji kontwòl ki pa gen anpil estrès
Pandan pwosesis kwasans kristal la, prezans estrès ka lakòz plan kristal entèn yoSiCpou pliye, sa ki lakòz yon move kalite kristal e menm fann kristal la. Anplis de sa, gwo estrès ka mennen nan yon ogmantasyon nan dislokasyon nan plan baz waf la. Defo sa yo ka antre nan kouch epitaksyal la pandan pwosesis epitaksyal la, sa ki afekte seryezman pèfòmans aparèy la nan etap pita yo.
Men plizyè metòd pou amelyore pwosesis pou diminye estrès nan kristal la:
1. Ajiste distribisyon chan tanperati a ak paramèt pwosesis yo pou pèmèt yon sèl SiCkwasans kristalpou kontinye nan kondisyon ki pi pre ekilib ke posib.
2. Optimize estrikti ak fòm krisòl la pou pèmèt kristal la grandi lib otank posib nan yon eta san kontrent.
3. Konsènan fiksasyon kristal grenn nan, modifye pwosesis fiksasyon an pou diminye diferans nan koyefisyan ekspansyon tèmik ant kristal grenn nan ak sipò grafit la pandan chofaj, kidonk minimize estrès entèn nan kristal sèl 4H-SiC la. Yon apwòch komen se kite yon espas 2 mm ant kristal grenn nan ak sipò grafit la.
4. Modifye pwosesis rekui kristal la lè w aplike rekui refwadi nan fou pou kristal la. Ajiste tanperati ak dire rekui a pou libere nèt estrès entèn ki andedan kristal la.
Pou lavni, teknoloji preparasyon monokristal Silisyòm carbure (SiC) kalite siperyè pral devlope nan plizyè direksyon kle:
1. Ogmante gwosè waf la: Dyamèt kristal SiC la te pwogrese soti nan premye milimèt yo pou rive nan waf 6 pous, 8 pous e menm pi gwo 12 pous kounye a. Preparasyon kristal SiC ki pi gwo amelyore efikasite pwodiksyon an, diminye depans yo, epi satisfè demand aparèy ki gen gwo puisans yo.
2. Amelyore kalite kristal la: Kristal SiC ki gen bon kalite enpòtan anpil pou aparèy ki gen gwo pèfòmans. Malgre ke yo fè anpil pwogrè, domaj tankou mikwotiyo, dislokasyon, ak enpurte toujou pèsiste, sa ki afekte pèfòmans ak fyab aparèy la.
3. Rediksyon depans pwodiksyon: Pri relativman wo nan preparasyon kristal SiC limite aplikasyon li nan sèten domèn. Rediksyon depans ka reyalize lè yo optimize pwosesis kwasans yo, amelyore efikasite pwodiksyon an, epi diminye depans matyè premyè yo.
4. Aplike fabrikasyon entelijan: Avèk pwogrè nan entèlijans atifisyèl ak gwo done (big data), teknoloji kwasans kristal SiC pral adopte entèlijans de pli zan pli. Siveyans ak kontwòl an tan reyèl atravè detèktè ak sistèm kontwòl otomatik amelyore estabilite ak kontwolabilite pwosesis la. An menm tan, itilizasyon analiz gwo done yo optimize done kwasans yo, kidonk amelyore kalite kristal la ak efikasite pwodiksyon an.
Teknoloji preparasyon kristal monokristal Silisyòm karbid kalite siperyè a se youn nan pwen cho aktyèl nan rechèch sou materyèl semi-kondiktè. Avèk avansman kontinyèl teknoloji a, teknoloji kwasans kristal Silisyòm karbid la ap kontinye devlope ak amelyore, bay yon fondasyon pi solid pou aplikasyon Silisyòm karbid nan domèn tanperati ki wo, frekans ki wo, puisans ki wo ak lòt domèn.
Dat piblikasyon: 10 Jiyè 2025