1. Кремний карбид порошогун легирлөө технологиясы
Кремний карбидинин порошогуна тийиштүү өлчөмдө Ce элементин легирлөө 4H-SiC монокристалл формасынын туруктуу өсүшүнө алып келиши мүмкүн. Практикалык тажрыйба көрсөткөндөй, порошок материалдарына Ce элементтерин легирлөө кремний карбидинин кристаллдарынын өсүү ылдамдыгын жогорулатып, кристаллдардын тезирээк өсүшүнө шарт түзөт. Кремний карбидинин багытын көзөмөлдөөгө болот, бул кристаллдардын өсүү багытын бир калыпта жана үзгүлтүксүз кылат. Кристаллдардагы кошулмалардын пайда болушун басаңдатат, кемчиликтердин пайда болушун азайтат жана монокристалл формасындагы кристаллдарды жана жогорку сапаттагы кристаллдарды алууну жеңилдетет. Ал кристаллдын арткы бетиндеги коррозияны басаңдатып, кристаллдын монокристалл ылдамдыгын жогорулатат.
2. Октук жана радиалдык температура талаасынын градиенттерин башкаруу технологиясы
Октук температура градиенти негизинен кристаллдын өсүү формасына жана кристаллдын өсүү эффективдүүлүгүнө таасир этет. Температура градиентинин өтө кичине болушу кристаллдын өсүү процессинде гетерокристаллдардын пайда болушуна алып келет жана ошондой эле газ түрүндөгү заттардын ташуу ылдамдыгына таасир этет, бул кристаллдын өсүү ылдамдыгынын төмөндөшүнө алып келет. Тийиштүү октук жана радиалдык температура градиенттери SiC кристаллдарынын тез өсүшүнө өбөлгө түзөт жана кристаллдын сапатынын туруктуулугун сактайт.
3. Базис тегиздигинин дислокациясын (БТД) башкаруу технологиясы
BPD кемчилигинин пайда болушунун негизги себеби, кристаллдагы жылышуу чыңалуусу кристаллдын критикалык жылышуу чыңалуусунан ашып кетиши.SiC кристалы, тайгалануу системасынын активдешүүсүнө алып келет. BPD кристаллдын өсүү багытына перпендикуляр болгондуктан, ал негизинен кристаллдын өсүү процессинде жана кийинки кристаллдын муздатуу процессинде пайда болот.
4. Газ фазасынын компоненттеринин катышын жөнгө салуу жана башкаруу технологиясы
Кристалл өсүү процессинде өсүү чөйрөсүндө көмүртек-кремний катышын жана газ фазасынын компонент катышын жогорулатуу монокристалл формасынын туруктуу өсүшүнө жетүү үчүн натыйжалуу чара болуп саналат. Көмүртек-кремний катышынын жогору болушу чоң баскычтуу биригүүнү азайтып, үрөн кристаллынын бетинде өсүү маалыматынын мурастоосун сактап кала алгандыктан, ал полиморфизмди басаңдата алат.
5. Төмөнкү чыңалуудагы башкаруу технологиясы
Кристаллдын өсүү процессинде стресстин болушу кристаллдын ички тегиздиктеринин бузулушуна алып келиши мүмкүнSiCийилип, кристаллдын сапатынын начарлашына жана ал тургай кристаллдын жарака кетишине алып келет. Андан тышкары, чоң стресс пластинанын негизги тегиздигиндеги дислокациялардын көбөйүшүнө алып келиши мүмкүн. Бул кемчиликтер эпитаксиалдык процесс учурунда эпитаксиалдык катмарга кирип, кийинки этапта түзмөктүн иштешине олуттуу таасирин тийгизиши мүмкүн.
Кристаллдын ичиндеги стрессти азайтуу процессин жакшыртуунун бир нече ыкмалары бар:
1. SiC бирдиктүү иштетүү үчүн температура талаасынын бөлүштүрүлүшүн жана процесстин параметрлерин тууралаңызкристаллдын өсүшүмүмкүн болушунча тең салмактуулукка жакын шарттарда улантуу.
2. Кристаллдын эркин абалда мүмкүн болушунча эркин өсүшүнө мүмкүндүк берүү үчүн тигельдин түзүлүшүн жана формасын оптималдаштырыңыз.
3. Үрөн кристаллын бекитүүгө келсек, ысытуу учурунда үрөн кристаллы менен графит кармагычтын ортосундагы жылуулук кеңейүү коэффициенттеринин айырмасын азайтуу үчүн бекитүү процессин өзгөртүңүз, ошону менен 4H-SiC монокристаллындагы ички чыңалууну минималдаштырыңыз. Көп колдонулган ыкма - үрөн кристаллы менен графит кармагычтын ортосунда 2 мм боштук калтыруу.
4. Кристалл үчүн меште муздатуучу күйгүзүүнү колдонуу менен кристаллды күйгүзүү процессин өзгөртүңүз. Кристаллдын ичиндеги ички чыңалууну толугу менен жок кылуу үчүн күйгүзүү температурасын жана узактыгын тууралаңыз.
Келечекте жогорку сапаттагы кремний карбидин (SiC) монокристаллды даярдоо технологиясы бир нече негизги багыттар боюнча өнүгөт:
1. Вафли өлчөмүн чоңойтуу: SiC кристаллынын диаметри баштапкы миллиметрден азыркы 6 дюймдук, 8 дюймдук жана андан да чоңураак 12 дюймдук вафлилерге чейин өстү. Чоңураак SiC кристаллдарын даярдоо өндүрүштүн натыйжалуулугун жогорулатат, чыгымдарды азайтат жана жогорку кубаттуулуктагы түзмөктөрдүн талаптарын канааттандырат.
2. Кристаллдын сапатын жакшыртуу: Жогорку сапаттагы SiC кристаллдары жогорку өндүрүмдүү түзмөктөр үчүн абдан маанилүү. Олуттуу жетишкендиктерге жетишилгени менен, микротүтүкчөлөр, чыгып кетүүлөр жана кошулмалар сыяктуу кемчиликтер дагы эле сакталып, түзмөктөрдүн иштешине жана ишенимдүүлүгүнө таасир этет.
3. Өндүрүш чыгымдарын азайтуу: SiC кристаллын даярдоонун салыштырмалуу жогорку баасы аны айрым тармактарда колдонууну чектейт. Чыгымдарды азайтууга өсүү процесстерин оптималдаштыруу, өндүрүштүн натыйжалуулугун жогорулатуу жана чийки зат чыгымдарын азайтуу аркылуу жетишүүгө болот.
4. Акылдуу өндүрүштү ишке ашыруу: Жасалма интеллект жана чоң маалыматтардагы жетишкендиктер менен SiC кристалл өстүрүү технологиясы интеллектти барган сайын көбүрөөк колдоно баштайт. Сенсорлор жана автоматташтырылган башкаруу системалары аркылуу реалдуу убакыт режиминде мониторинг жүргүзүү жана башкаруу процесстин туруктуулугун жана башкарылуучулугун жогорулатат. Ошол эле учурда, чоң маалыматтарды аналитикалоону колдонуу өсүү маалыматтарын оптималдаштырып, ошону менен кристаллдын сапатын жана өндүрүштүн натыйжалуулугун жогорулатат.
Жогорку сапаттагы кремний карбидинин монокристаллдарын даярдоо технологиясы жарым өткөргүч материалдарды изилдөөдөгү учурдагы эң маанилүү багыттардын бири болуп саналат. Технологиянын тынымсыз өнүгүшү менен кремний карбидинин кристаллдарын өстүрүү технологиясы өнүгүп жана өркүндөтүлүп, кремний карбидин жогорку температурадагы, жогорку жыштыктагы, жогорку кубаттуулуктагы жана башка тармактарда колдонуу үчүн бекем негиз түзүлөт.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 10-июлу