1. Grafítkristallbátur með CVD-SiC húðun
Grafít er auðvelt í vinnslu og hægt er að búa það til kristalbát úr einu stykki með mörgum aðferðum úr einu blokkarefni. Þar sem grafít er gegndræpt efni verður að húða SiC lag með þykkt upp á um það bil 100 μm á yfirborðinu til að koma í veg fyrir vandamál sem stafa af beinni útsetningu grafítyfirborðsins fyrir ýmsum hálfleiðaraframleiðslu. Hins vegar er þykkt...CVD-SiC húðuner ekki auðvelt að stjórna, sérstaklega í djúpum holum og hornum þar sem húðunin getur verið þynnri. Vegna ósamræmis í varmaþenslustuðlinum (CTE) milli grafíthlutans og SiC filmunnar (25-1400℃, með meðaltali 4,4×10e-6/℃ fyrir SIC og 7,1×10e-6/℃ fyrir grafít), hefur SiC filman tilhneigingu til að falla af eftir nokkrar hitastigshækkunar og -lækkunar. Þegar grafít kemst í snertingu við það munu ætandi lofttegundir eða vökvar komast inn í gegndræpa grafíthlutann og erfitt verður að fjarlægja þá alveg, sem leiðir til myndunar agna í háhitaferlum. Þessi SiC húðaði grafítbátur er ódýrastur og hefur stysta líftíma, um það bil eitt ár.
2. Endurkristölluð SiC kristalbátur með CVD-SiC húðun
Endurkristölluð SiC kristalbátar eru venjulega myndaðir með því að sinta og vinna úr nokkrum einingum fyrst, síðan er hver hluti límdur með Si-mauki við hátt hitastig til að mynda kristalbát og að lokum er CVD-SiC húðun borin á (um 100µm). Þar sem endurkristöllun er gegndræp er einnig hægt að nota agnir í hálfleiðaraferli án SiC-húðunar. Að auki þolir Si-maukið í límingarsvæðinu ekki jafn hátt hitastig og SiC-efnið. Framleiðsluferlið á þessum endurkristölluðu SiC kristalbáti með CVD-SiC húðun er lengst og kostnaðurinn mjög hár. Í samanburði við grafítkristalbát húðaðan SiC hefur endurkristölluð SiC kristalbát húðuð með CVD-SiC ekkert CTE-misræmisvandamál, en sýruþvottur og árekstur geta einnig valdið því að SiC-húðunin dettur af. Líftími þess er aðeins lengri, um 2 til 3 ár.
3. Einn stykki SiC kristalbátur án CVD húðunar
Fyrir kristalbáta án CVD-húðunar verður yfirborðið að vera þétt. Það eru tvær gerðir af þéttum SiC-efnum: þrýstingslaust sintrað SiC (SSiC) og hvarfsintrað SiC (RBSiC, einnig þekkt sem kísillgegndræpt SiC, SiSiC). Hins vegar er hvorki hægt að bræða þessar tvær gerðir af SiC saman í eina einingu eins og kvars. Það er ekki auðvelt að mynda SiC úr dufti og brenna það í nokkurn veginn lögun eins stykkis kristalbáts. Þar að auki er SiC mjög hart og erfitt í vinnslu, sem leiðir til afar mikils vinnslukostnaðar fyrir eins stykkis SiC kristalbáta. Þó að RBSiC sé örlítið auðveldara að mynda nokkurn veginn lögun en SSiC, er það samt mjög hart. Þar að auki inniheldur RBSC 10 til 15% frítt Si, sem gerir það ófært um að þola jafn háan hita og SSiC efni. Almennt þolir það hitastig undir 1400°C. Þar að auki er frítt Si auðveldlega etsað af HF sýru, sem leiðir til aðgreiningar.
4. Kallex SiC mátkristallbátur
Einingarhlutar eru unnir með mótun, sintrun og slípun með því að nota þrýstilausa sintruðu SiC efni með hreinleika upp á 99,675%. Síðan eru þeir settir saman með SSiC skrúfum, hnetum o.s.frv. og festir með SSiC pinnum til að tryggja burðarþol. Án SiC húðunar er engin hætta á að hlutar á húðuninni skemmist. Þar að auki er hægt að nota það í langan tíma í erfiðu umhverfi, svo sem við háan hita (1600℃) og HF sýru, með endingartíma upp á meira en fimm ár.
Birtingartími: 19. ágúst 2025