სილიციუმის კარბიდის კრისტალების ზრდის პროცესისა და აღჭურვილობის ტექნოლოგია

1. SiC კრისტალების ზრდის ტექნოლოგიური გზა

PVT (სუბლიმაციის მეთოდი),

HTCVD (მაღალი ტემპერატურის CVD),

LPE(თხევადი ფაზის მეთოდი)

სამი საერთოაSiC კრისტალიზრდის მეთოდები;

ინდუსტრიაში ყველაზე აღიარებული მეთოდი PVT მეთოდია და SiC მონოკრისტალების 95%-ზე მეტი PVT მეთოდით იზრდება;

ინდუსტრიალიზებულიSiC კრისტალიზრდის ღუმელი იყენებს ინდუსტრიის ძირითად PVT ტექნოლოგიურ გზას.

2. SiC კრისტალების ზრდის პროცესი

ფხვნილის სინთეზი-დათესილი კრისტალის დამუშავება-კრისტალის ზრდა-ზოდის გახურება-ვაფლიდამუშავება.

3. PVT მეთოდი ზრდისთვისSiC კრისტალები

SiC ნედლეული მოთავსებულია გრაფიტის ტიგანის ძირში, ხოლო SiC-ის საწყისი კრისტალი - გრაფიტის ტიგანის ზედა ნაწილში. იზოლაციის რეგულირებით, SiC ნედლეულზე ტემპერატურა უფრო მაღალია, ხოლო საწყისი კრისტალზე - უფრო დაბალი. მაღალ ტემპერატურაზე SiC ნედლეული სუბლიმირდება და იშლება აირადი ფაზის ნივთიერებებად, რომლებიც გადადის დაბალი ტემპერატურის მქონე საწყისი კრისტალში და კრისტალდება SiC კრისტალების წარმოსაქმნელად. ძირითადი ზრდის პროცესი მოიცავს სამ პროცესს: ნედლეულის დაშლა და სუბლიმაცია, მასის გადაცემა და საწყისი კრისტალებზე კრისტალიზაცია.

ნედლეულის დაშლა და სუბლიმაცია:

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

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

2SiC(S)=C(S)+SiC2(გ)

მასის გადაცემის დროს, Si-ის ორთქლი შემდგომში რეაგირებს გრაფიტის ტილოგრამის კედელთან SiC2-ის და Si2C-ის წარმოქმნით:

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

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

თესლის კრისტალის ზედაპირზე, სამი აირისებრი ფაზა იზრდება შემდეგი ორი ფორმულის მეშვეობით სილიციუმის კარბიდის კრისტალების გენერირებისთვის:

SiC2_(გ)+Si2C_(გ)=3SiC_(s)

Si_(გ)+SiC2_(გ)=2SiC_(ს)

4. SiC კრისტალების ზრდის აღჭურვილობის ტექნოლოგიური მარშრუტი PVT მეთოდით

ამჟამად, ინდუქციური გათბობა PVT მეთოდის SiC კრისტალების ზრდის ღუმელებისთვის გავრცელებული ტექნოლოგიური გზაა;

Coil გარე ინდუქციური გათბობა და გრაფიტის წინააღმდეგობის გათბობა განვითარების მიმართულებააSiC კრისტალიზრდის ღუმელები.

5. 8 დიუმიანი SiC ინდუქციური გათბობის ზრდის ღუმელი

(1) გათბობაგრაფიტის ტილო გამათბობელი ელემენტიმაგნიტური ველის ინდუქციის გზით; ტემპერატურის ველის რეგულირება გათბობის სიმძლავრის, ხვეულის პოზიციისა და იზოლაციის სტრუქტურის რეგულირებით;

(2) გრაფიტის ტიგანის გაცხელება გრაფიტის წინაღობის გაცხელებით და თერმული გამოსხივების გამტარობით; ტემპერატურული ველის კონტროლი გრაფიტის გამათბობლის დენის, გამათბობლის სტრუქტურისა და ზონის დენის კონტროლის რეგულირებით;