सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल वाढ प्रक्रिया आणि उपकरणे तंत्रज्ञान

१. SiC क्रिस्टल ग्रोथ तंत्रज्ञान मार्ग

पीव्हीटी (सब्लिमेशन पद्धत),

एचटीसीव्हीडी (उच्च तापमान सीव्हीडी),

एलपीई(द्रव अवस्था पद्धत)

तीन सामान्य आहेतSiC क्रिस्टलवाढीच्या पद्धती;

उद्योगातील सर्वात मान्यताप्राप्त पद्धत म्हणजे PVT पद्धत, आणि 95% पेक्षा जास्त SiC सिंगल क्रिस्टल्स PVT ​​पद्धतीने वाढवले ​​जातात;

औद्योगिकीकृतSiC क्रिस्टलग्रोथ फर्नेस उद्योगातील मुख्य प्रवाहातील पीव्हीटी तंत्रज्ञान मार्ग वापरते.

२. SiC क्रिस्टल वाढ प्रक्रिया

पावडर संश्लेषण-बियाणे स्फटिक उपचार-स्फटिक वाढ-इनगॉट अॅनिलिंग-वेफरप्रक्रिया करणे.

३. वाढण्यासाठी पीव्हीटी पद्धतSiC क्रिस्टल्स

SiC कच्चा माल ग्रेफाइट क्रूसिबलच्या तळाशी ठेवला जातो आणि SiC बियाणे क्रिस्टल ग्रेफाइट क्रूसिबलच्या वरच्या बाजूला असतो. इन्सुलेशन समायोजित केल्याने, SiC कच्च्या मालाचे तापमान जास्त असते आणि बियाणे क्रिस्टलचे तापमान कमी असते. उच्च तापमानात SiC कच्चा माल उदात्तीकरण करतो आणि वायू टप्प्यातील पदार्थांमध्ये विघटित होतो, जे कमी तापमानात बियाणे क्रिस्टलमध्ये वाहून नेले जातात आणि स्फटिकीकरण करून SiC क्रिस्टल्स तयार करतात. मूलभूत वाढीच्या प्रक्रियेत तीन प्रक्रिया समाविष्ट आहेत: कच्च्या मालाचे विघटन आणि उदात्तीकरण, वस्तुमान हस्तांतरण आणि बियाणे क्रिस्टल्सवर स्फटिकीकरण.

कच्च्या मालाचे विघटन आणि उदात्तीकरण:

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

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

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

वस्तुमान हस्तांतरण दरम्यान, Si वाष्प ग्रेफाइट क्रूसिबल भिंतीशी पुढे प्रतिक्रिया देऊन SiC2 आणि Si2C तयार करते:

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

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

सीड क्रिस्टलच्या पृष्ठभागावर, तीन वायू टप्पे खालील दोन सूत्रांद्वारे वाढतात आणि सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल्स तयार करतात:

SiC2_(छ)+Si2C_(छ)=3SiC_(चे)

Si_(छ)+SiC2_(छ)=2SiC_(एस)

४. SiC क्रिस्टल ग्रोथ इक्विपमेंट टेक्नॉलॉजी मार्ग वाढवण्यासाठी PVT पद्धत

सध्या, PVT पद्धतीच्या SiC क्रिस्टल ग्रोथ फर्नेससाठी इंडक्शन हीटिंग हा एक सामान्य तंत्रज्ञान मार्ग आहे;

कॉइल एक्सटर्नल इंडक्शन हीटिंग आणि ग्रेफाइट रेझिस्टन्स हीटिंग ही विकासाची दिशा आहेSiC क्रिस्टलवाढीच्या भट्ट्या.

५. ८-इंच SiC इंडक्शन हीटिंग ग्रोथ फर्नेस

(१) गरम करणेग्रेफाइट क्रूसिबल गरम घटकचुंबकीय क्षेत्र प्रेरणाद्वारे; हीटिंग पॉवर, कॉइलची स्थिती आणि इन्सुलेशन स्ट्रक्चर समायोजित करून तापमान क्षेत्राचे नियमन करणे;

(२) ग्रेफाइट क्रूसिबलला ग्रेफाइट रेझिस्टन्स हीटिंग आणि थर्मल रेडिएशन कंडक्शनद्वारे गरम करणे; ग्रेफाइट हीटरचा करंट, हीटरची रचना आणि झोन करंट नियंत्रण समायोजित करून तापमान क्षेत्र नियंत्रित करणे;

६. इंडक्शन हीटिंग आणि रेझिस्टन्स हीटिंगची तुलना