Սիլիցիումի կարբիդի բյուրեղների աճեցման գործընթացի և սարքավորումների տեխնոլոգիա

1. SiC բյուրեղների աճեցման տեխնոլոգիայի ուղի

PVT (սուբլիմացիայի մեթոդ),

HTCVD (բարձր ջերմաստիճանի CVD),

ԼՊԷ(հեղուկ փուլի մեթոդ)

երեք տարածված ենSiC բյուրեղաճի մեթոդներ;

Արդյունաբերության մեջ ամենաճանաչված մեթոդը PVT մեթոդն է, և SiC միաբյուրեղների ավելի քան 95%-ը աճեցվում է PVT մեթոդով։

ԱրդյունաբերականացվածSiC բյուրեղաճի վառարանը օգտագործում է արդյունաբերության հիմնական PVT տեխնոլոգիայի ուղին։

2. SiC բյուրեղների աճի գործընթաց

Փոշու սինթեզ-սերմնային բյուրեղների մշակում-բյուրեղների աճեցում-ձուլակտորների թրծում-վաֆլիմշակումը։

3. PVT մեթոդ աճեցնելու համարSiC բյուրեղներ

SiC հումքը տեղադրվում է գրաֆիտե հալոցի հատակին, իսկ SiC սերմնային բյուրեղը՝ գրաֆիտե հալոցի վերևում։ Ջերմամեկուսացումը կարգավորելով՝ SiC հումքի ջերմաստիճանը բարձրանում է, իսկ սերմնային բյուրեղի ջերմաստիճանը՝ ցածր։ SiC հումքը բարձր ջերմաստիճանում սուբլիմացվում և քայքայվում է գազային փուլի նյութերի, որոնք տեղափոխվում են ավելի ցածր ջերմաստիճան ունեցող սերմնային բյուրեղ և բյուրեղանում՝ առաջացնելով SiC բյուրեղներ։ Հիմնական աճի գործընթացը ներառում է երեք գործընթաց՝ հումքի քայքայում և սուբլիմացիա, զանգվածի փոխանցում և սերմնային բյուրեղների վրա բյուրեղացում։

Հումքի քայքայումը և սուբլիմացիան.

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

2SiC(S)= Si(գ)+ SiC2(գ)

2SiC(S)=C(S)+SiC2(գ)

Զանգվածի փոխանցման ընթացքում Si գոլորշին հետագայում ռեակցիայի մեջ է մտնում գրաֆիտային հալոցքի պատի հետ՝ առաջացնելով SiC2 և Si2C։

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

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

Սերմնային բյուրեղի մակերեսին երեք գազային փուլերը աճում են հետևյալ երկու բանաձևերի միջոցով՝ առաջացնելով սիլիցիումի կարբիդի բյուրեղներ.

SiC2_(գ)+Si2C_(գ)=3SiC_(ներ)

Si_(գ)+SiC2_(գ)=2SiC_(Ս)

4. SiC բյուրեղների աճեցման սարքավորումների տեխնոլոգիական ուղի՝ PVT մեթոդով

Ներկայումս ինդուկցիոն տաքացումը PVT մեթոդով SiC բյուրեղների աճեցման վառարանների համար տարածված տեխնոլոգիական ուղի է։

Կծիկի արտաքին ինդուկցիոն տաքացումը և գրաֆիտի դիմադրության տաքացումը զարգացման ուղղությունն ենSiC բյուրեղաճի վառարաններ։

5. 8 դյույմանոց SiC ինդուկցիոն ջեռուցման աճի վառարան

(1) Տաքացնելըգրաֆիտային հալոցք տաքացնող տարրմագնիսական դաշտի ինդուկցիայի միջոցով; ջերմաստիճանի դաշտի կարգավորում՝ կարգավորելով ջեռուցման հզորությունը, կծիկի դիրքը և մեկուսացման կառուցվածքը։

(2) Գրաֆիտային հալոցքի տաքացումը գրաֆիտային դիմադրության տաքացման և ջերմային ճառագայթման հաղորդականության միջոցով. ջերմաստիճանային դաշտի կառավարումը՝ գրաֆիտային տաքացուցիչի հոսանքը, տաքացուցիչի կառուցվածքը և գոտու հոսանքի կառավարումը կարգավորելով։