१.सिलिकन कार्बाइड पाउडर डोपिङ प्रविधि
सिलिकन कार्बाइड पाउडरमा उपयुक्त मात्रामा Ce तत्व डोपिङ गर्नाले 4H-SiC को एकल क्रिस्टल रूपको स्थिर वृद्धिको प्रभाव प्राप्त गर्न सकिन्छ। व्यावहारिक अनुभवले देखाएको छ कि पाउडर सामग्रीहरूमा Ce तत्वहरूको डोपिङले सिलिकन कार्बाइड क्रिस्टलहरूको वृद्धि दर बढाउन सक्छ, जसले क्रिस्टलहरू छिटो बढ्छ। सिलिकन कार्बाइडको अभिमुखीकरण नियन्त्रण गर्न सकिन्छ, जसले क्रिस्टल वृद्धि दिशालाई अझ एकरूप र नियमित बनाउँछ। क्रिस्टलहरूमा अशुद्धताको उत्पादनलाई रोक्छ, दोषहरूको गठन कम गर्छ, र एकल-क्रिस्टल रूप क्रिस्टल र उच्च-गुणस्तर क्रिस्टलहरू प्राप्त गर्न सजिलो बनाउँछ। यसले क्रिस्टलको पछाडिको क्षरणलाई रोक्न सक्छ र क्रिस्टलको एकल क्रिस्टल दर बढाउन सक्छ।
२. अक्षीय र रेडियल तापमान क्षेत्र ग्रेडियन्ट नियन्त्रण प्रविधि
अक्षीय तापक्रम ढाँचाले मुख्यतया क्रिस्टलको वृद्धि रूप र क्रिस्टलको वृद्धि दक्षतालाई असर गर्छ। धेरै सानो तापक्रम ढाँचाले क्रिस्टलको वृद्धि प्रक्रियाको क्रममा हेटेरोक्रिस्टलहरू देखा पर्नेछ र ग्यासयुक्त पदार्थहरूको ढुवानी दरलाई पनि असर गर्नेछ, जसले गर्दा क्रिस्टलको वृद्धि दरमा कमी आउँछ। उपयुक्त अक्षीय र रेडियल तापक्रम ढाँचाहरूले SiC क्रिस्टलहरूको द्रुत वृद्धिलाई सहज बनाउँछ र क्रिस्टलको गुणस्तरको स्थिरता कायम राख्छ।
३. बेसिस प्लेन डिस्लोकेशन (BPD) नियन्त्रण प्रविधि
BPD दोष गठनको मुख्य कारण क्रिस्टलमा रहेको शियर स्ट्रेसले क्रिटिकल शियर स्ट्रेसभन्दा बढी हुनु हो।SiC क्रिस्टल, जसले स्लिप प्रणालीको सक्रियता निम्त्याउँछ। BPD क्रिस्टल वृद्धि दिशामा लम्बवत भएकोले, यो मुख्यतया क्रिस्टल वृद्धि प्रक्रिया र पछि क्रिस्टल शीतलन प्रक्रियाको समयमा उत्पादन हुन्छ।
४. ग्यास चरण घटक अनुपात नियमन र नियन्त्रण प्रविधि
क्रिस्टल वृद्धि प्रक्रियामा, वृद्धि वातावरणमा कार्बन-सिलिकन अनुपात र ग्यास-फेज कम्पोनेन्ट अनुपात बढाउनु एकल क्रिस्टल रूपको स्थिर वृद्धि प्राप्त गर्न प्रभावकारी उपाय हो। किनभने उच्च कार्बन-सिलिकन अनुपातले ठूलो चरणको कोलेसेन्स कम गर्न सक्छ र बीउ क्रिस्टल सतहमा वृद्धि जानकारीको उत्तराधिकार कायम राख्न सक्छ, यसले बहुरूपतालाई दबाउन सक्छ।
५. कम तनाव नियन्त्रण प्रविधि
क्रिस्टल वृद्धि प्रक्रियाको क्रममा, तनावको उपस्थितिले आन्तरिक क्रिस्टल समतलहरू निम्त्याउन सक्छSiCLanguageमोडिनु, जसले गर्दा क्रिस्टलको गुणस्तर कमजोर हुन्छ र क्रिस्टल फुट्ने पनि हुन्छ। यसबाहेक, ठूलो तनावले वेफरको आधार समतलमा विस्थापन बढाउन सक्छ। यी दोषहरू एपिटेक्सियल प्रक्रियाको क्रममा एपिटेक्सियल तहमा प्रवेश गर्न सक्छन्, जसले पछिल्लो चरणमा उपकरणको कार्यसम्पादनलाई गम्भीर रूपमा असर गर्छ।
क्रिस्टल भित्रको तनाव कम गर्ने प्रक्रियालाई सुधार गर्ने धेरै तरिकाहरू यहाँ दिइएका छन्:
१. SiC एकल सक्षम गर्न तापक्रम क्षेत्र वितरण र प्रक्रिया प्यारामिटरहरू समायोजन गर्नुहोस्क्रिस्टल वृद्धिसकेसम्म सन्तुलनको नजिकको अवस्थामा अगाडि बढ्न।
२. क्रिस्टललाई सकेसम्म स्वतन्त्र रूपमा अनियन्त्रित अवस्थामा बढ्न अनुमति दिन क्रुसिबल संरचना र आकारलाई अनुकूलित गर्नुहोस्।
३. बीउ क्रिस्टल फिक्सेसनको सन्दर्भमा, तताउने क्रममा बीउ क्रिस्टल र ग्रेफाइट होल्डर बीचको थर्मल विस्तार गुणांकमा भिन्नता कम गर्न फिक्सिङ प्रक्रिया परिमार्जन गर्नुहोस्, जसले गर्दा 4H-SiC एकल क्रिस्टल भित्र आन्तरिक तनाव कम हुन्छ। एउटा सामान्य दृष्टिकोण भनेको बीउ क्रिस्टल र ग्रेफाइट होल्डर बीच २ मिमीको खाडल छोड्नु हो।
४. क्रिस्टलको लागि फर्नेस-कूल्ड एनिलिङ लागू गरेर क्रिस्टल एनिलिङ प्रक्रिया परिमार्जन गर्नुहोस्। क्रिस्टल भित्रको आन्तरिक तनाव पूर्ण रूपमा रिलिज गर्न एनिलिङको तापक्रम र अवधि समायोजन गर्नुहोस्।
अगाडि हेर्दा, उच्च-गुणस्तरको सिलिकन कार्बाइड (SiC) एकल क्रिस्टल तयारी प्रविधि धेरै प्रमुख दिशाहरूमा विकास हुनेछ:
१. वेफरको आकार बढाउने: SiC क्रिस्टलको व्यास प्रारम्भिक मिलिमिटरबाट हालको ६-इन्च, ८-इन्च, र अझ ठूला १२-इन्च वेफरहरूमा बढेको छ। ठूला SiC क्रिस्टलहरू तयार गर्नाले उत्पादन दक्षता बढ्छ, लागत घट्छ, र उच्च-शक्ति उपकरणहरूको मागहरू पूरा गर्दछ।
२. क्रिस्टलको गुणस्तर सुधार: उच्च-प्रदर्शन उपकरणहरूको लागि उच्च-गुणस्तरको SiC क्रिस्टलहरू महत्त्वपूर्ण छन्। यद्यपि उल्लेखनीय प्रगति भएको छ, माइक्रोपाइपहरू, विस्थापनहरू, र अशुद्धताहरू जस्ता दोषहरू अझै पनि कायम छन्, जसले उपकरणको प्रदर्शन र विश्वसनीयतालाई असर गर्छ।
३. उत्पादन लागत घटाउने: SiC क्रिस्टल तयारीको अपेक्षाकृत उच्च लागतले केही क्षेत्रहरूमा यसको प्रयोगलाई सीमित गर्दछ। वृद्धि प्रक्रियाहरूलाई अनुकूलन गरेर, उत्पादन दक्षता सुधार गरेर, र कच्चा पदार्थको लागत घटाएर लागत घटाउन सकिन्छ।
४. बौद्धिक उत्पादन कार्यान्वयन: एआई र ठूलो डेटामा भएको प्रगतिसँगै, SiC क्रिस्टल वृद्धि प्रविधिले बढ्दो रूपमा बुद्धिमत्तालाई अँगाल्नेछ। सेन्सरहरू र स्वचालित नियन्त्रण प्रणालीहरू मार्फत वास्तविक-समय अनुगमन र नियन्त्रणले प्रक्रिया स्थिरता र नियन्त्रणयोग्यता बढाउँछ। एकै समयमा, ठूलो डेटा विश्लेषणको लाभ उठाउँदा वृद्धि डेटा अनुकूलन हुन्छ, जसले गर्दा क्रिस्टल गुणस्तर र उत्पादन दक्षतामा सुधार हुन्छ।
उच्च-गुणस्तरको सिलिकन कार्बाइड सिंगल क्रिस्टलको तयारी प्रविधि अर्धचालक सामग्री अनुसन्धानमा हालको हटस्पटहरू मध्ये एक हो। प्रविधिको निरन्तर प्रगतिसँगै, सिलिकन कार्बाइड क्रिस्टल वृद्धि प्रविधिको विकास र सुधार जारी रहनेछ, जसले उच्च-तापमान, उच्च-आवृत्ति, उच्च-शक्ति र अन्य क्षेत्रहरूमा सिलिकन कार्बाइडको प्रयोगको लागि थप बलियो आधार प्रदान गर्नेछ।
पोस्ट समय: जुलाई-१०-२०२५