1. Siliziumkarbidpulver-Dotierungstechnologie
D'Dotierung vun enger entspriechender Quantitéit u Ce-Elementer am Siliziumcarbidpulver kann den Effekt vun engem stabile Wuesstum vun der Eenkristallform vu 4H-SiC erreechen. Praktesch Erfahrung huet gewisen, datt d'Dotierung vu Ce-Elementer a Pulvermaterialien d'Wuesstumsquote vu Siliziumcarbidkristaller erhéije kann, wouduerch d'Kristaller méi séier wuessen. D'Orientéierung vu Siliziumcarbid kann kontrolléiert ginn, wouduerch d'Wuesstumsrichtung vum Kristall méi gläichméisseg a reegelméisseg gëtt. D'Generatioun vun Ongereimtheeten an de Kristaller hemmt, d'Bildung vu Defekter reduzéiert a mécht et méi einfach, Eenkristallformkristaller a qualitativ héichwäerteg Kristaller ze kréien. Et kann d'Korrosioun op der Récksäit vum Kristall hemmen an d'Eenkristallquote vum Kristall erhéijen.
2. Axial an radial Temperaturfeldgradientkontrolltechnologie
Den axialen Temperaturgradient beaflosst haaptsächlech d'Kristallwuesstumsform an d'Kristallwuesstumseffizienz. En ze klengen Temperaturgradient féiert zum Erscheinungsbild vun Heterokristaller während dem Kristallwuesstumsprozess an beaflosst och d'Transportgeschwindegkeet vu gasfërmege Substanzen, wat zu enger Ofsenkung vun der Kristallwuesstumsgeschwindegkeet féiert. Gëeegent axial an radial Temperaturgradienten erliichteren dat séiert Wuesstum vu SiC-Kristaller a garantéieren d'Stabilitéit vun der Kristallqualitéit.
3. Basisplanverrécklungs- (BPD) Kontrolltechnologie
Déi Haaptursaach vun der BPD-Defektbildung ass, datt d'Schéierspannung am Kristall déi kritesch Schéierspannung vum Kristall iwwerschreift.SiC-Kristall, wat zu der Aktivéierung vum Schlupfsystem féiert. Well BPD senkrecht zur Kristallwuesstumsrichtung ass, gëtt et haaptsächlech während dem Kristallwuesstumsprozess an dem spéidere Kristallofkillungsprozess produzéiert.
4. Reguléierungs- a Kontrolltechnologie vum Verhältnes vun de Gasphasenkomponenten
Am Kristallwuesstumsprozess ass d'Erhéijung vum Kuelestoff-Silizium-Verhältnis an dem Gasphas-Komponentverhältnis an der Wuestumsëmfeld eng effektiv Moossnam fir e stabilt Wuestum vun enger Eenzelkristallform z'erreechen. Well en héije Kuelestoff-Silizium-Verhältnis d'Koaleszenz a grousse Schrëtt reduzéiere kann an d'Ierfschaft vun der Wuestumsinformatioun op der Keimkristalluewerfläch erhale kann, kann et de Polymorphismus ënnerdrécken.
5. Technologie fir d'Kontroll vu Stressliichter
Wärend dem Kristallwuesstum kann d'Präsenz vu Spannung d'intern Kristallflächen vun ... verursaachen.SiCze béien, wat zu enger schlechter Kristallqualitéit a souguer zu Rëssbildung vum Kristall féiert. Ausserdeem kann eng grouss Spannung zu enger Erhéijung vun Dislokatiounen an der Basisfläch vum Wafer féieren. Dës Defekter kënnen an d'epitaxial Schicht während dem epitaktischen Prozess andréngen, wat d'Leeschtung vum Apparat an der spéiderer Phas eescht beaflosst.
Hei sinn e puer Methoden fir de Prozess fir d'Reduktioun vu Stress am Kristall ze verbesseren:
1. Passt d'Temperaturfeldverdeelung an d'Prozessparameter un, fir datt d'SiC-Eenzelverdeelung méiglech ass.Kristallwuesstumënner Konditiounen, déi sou no wéi méiglech un d'Gläichgewiicht kommen, weiderzemaachen.
2. Optiméiert d'Struktur an d'Form vum Tiegel, fir datt de Kristall sou fräi wéi méiglech an engem onbegrenzten Zoustand wuessen kann.
3. Wat d'Fixatioun vum Keimkristall ugeet, sollt de Fixatiounsprozess ugepasst ginn, fir den Ënnerscheed vun den thermeschen Ausdehnungskoeffizienten tëscht dem Keimkristall an dem Graphithalter beim Erhëtzen ze reduzéieren, wouduerch déi intern Spannung am 4H-SiC-Eenkristall miniméiert gëtt. Eng üblech Approche ass et, eng Spalt vun 2 mm tëscht dem Keimkristall an dem Graphithalter ze loossen.
4. Modifizéiert de Kristallglühprozess andeems Dir en Uewengekillt Glühprozess fir de Kristall implementéiert. Passt d'Glühtemperatur an d'Dauer un, fir d'intern Spannung am Kristall komplett ze léisen.
Mat Bléck op d'Zukunft wäert sech d'Technologie fir d'Virbereedung vun héichwäertegem Siliziumkarbid (SiC)-Eenkristall a verschiddene Schlësselrichtungen entwéckelen:
1. Erhéijung vun der Wafergréisst: Den Duerchmiesser vum SiC-Kristall ass vun den initialen Millimeter op déi aktuell 6-Zoll, 8-Zoll a souguer méi grouss 12-Zoll-Waferen eropgaang. D'Virbereedung vu méi grousse SiC-Kristaller verbessert d'Produktiounseffizienz, reduzéiert d'Käschten an erfëllt d'Ufuerderunge vun Héichleistungsgeräter.
2. Verbesserung vun der Kristallqualitéit: Héichqualitativ SiC-Kristaller si wichteg fir héichperformant Apparater. Obwuel bedeitend Fortschrëtter gemaach goufen, bestinn nach ëmmer Mängel wéi Mikroleitungen, Verrenkungen an Ongereimtheeten, déi d'Leeschtung an d'Zouverlässegkeet vun den Apparater beaflossen.
3. Reduktioun vun de Produktiounskäschten: Déi relativ héich Käschte vun der SiC-Kristallvirbereedung limitéieren hir Uwendung a bestëmmte Beräicher. Käschtereduktioun kann duerch d'Optimiséierung vu Wuesstumsprozesser, d'Verbesserung vun der Produktiounseffizienz an d'Senkung vun de Rohmaterialkäschten erreecht ginn.
4. Ëmsetzung vun intelligenter Produktioun: Mat de Fortschrëtter an der KI a Big Data wäert d'SiC-Kristallwuesstemstechnologie ëmmer méi Intelligenz abannen. Echtzäit-Iwwerwaachung a Kontroll iwwer Sensoren an automatiséiert Kontrollsystemer verbesseren d'Prozessstabilitéit an d'Kontrolléierbarkeet. Gläichzäiteg optimiséiert d'Notzung vu Big Data-Analysen d'Wuesstumsdaten, wouduerch d'Kristallqualitéit an d'Produktiounseffizienz verbessert ginn.
D'Virbereedungstechnologie vun héichwäertege Siliziumcarbid-Eenkristaller ass ee vun den aktuellen Hotspots an der Fuerschung iwwer Hallefleedermaterialien. Mat dem kontinuéierleche Fortschrëtt vun der Technologie wäert sech d'Technologie fir d'Wuesstum vu Siliziumcarbid-Kristaller weiderentwéckelen a verbesseren, wat eng méi solid Basis fir d'Uwendung vu Siliziumcarbid an Héichtemperatur-, Héichfrequenz-, Héichleistungs- an anere Beräicher schaaft.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 10. Juli 2025