Kristalvöxtur og tækni fyrir kísilkarbíðkristalla

1. Leið SiC kristalvaxtartækni

PVT (sublimunaraðferð),

HTCVD (háhitastigs-CVD),

LPE(fljótandi fasa aðferð)

eru þrjár algengarSiC kristallvaxtaraðferðir;

Þekktasta aðferðin í greininni er PVT-aðferðin og meira en 95% af SiC einkristalla eru ræktaðir með PVT-aðferðinni;

IðnvæddSiC kristallVaxtarofn notar almennu PVT tæknileið iðnaðarins.

2. Vaxtarferli SiC kristal

Duftmyndun - frækristallameðferð - kristalvöxtur - glóðun á stöngum -oblátavinnsla.

3. PVT aðferð til að ræktaSiC kristallar

SiC hráefnið er sett neðst í grafítdeiglunni og SiC frækristallinn er efst í grafítdeiglunni. Með því að stilla einangrunina er hitastigið við SiC hráefnið hærra og hitastigið við frækristallinn lægra. SiC hráefnið undirhitar við hátt hitastig og brotnar niður í gasfasaefni, sem eru flutt til frækristallsins við lægra hitastig og kristallast til að mynda SiC kristalla. Grunnvaxtarferlið felur í sér þrjú ferli: niðurbrot og undirhitun hráefna, massaflutning og kristöllun á frækristallum.

Niðurbrot og sublimering hráefna:

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

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

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

Við massaflutning hvarfast Si-gufan frekar við vegg grafítdeiglunnar til að mynda SiC2 og Si2C:

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

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

Á yfirborði frækristallsins vaxa þrjú gasfasar í gegnum eftirfarandi tvær formúlur til að mynda kísilkarbíðkristalla:

SiC2_(g)+Si2C_(g)=3SiC_(s)

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

4. PVT aðferð til að rækta SiC kristal vaxtarbúnað tæknileið

Eins og er er spanhitun algeng tæknileg leið fyrir SiC kristalvaxtarofna með PVT-aðferð;

Ytri örvunarhitun spólunnar og grafítviðnámshitun eru þróunarstefnaSiC kristallvaxtarofnar.

5. 8 tommu SiC örvunarhitunarofn

(1) Upphitungrafítdeigla hitaþátturmeð segulsviðsörvun; stjórnun hitastigssviðsins með því að stilla hitunarafl, spólustöðu og einangrunarbyggingu;

(2) Hita grafítdeigluna með grafítviðnámshitun og varmaleiðni; stjórna hitastigssviðinu með því að stilla straum grafíthitarans, uppbyggingu hitarans og svæðisstraumsstýringu;