Kodi ndi zovuta ziti zaukadaulo zomwe zimachitika mu ng'anjo ya silicon carbide crystal growth?

Chitofu chokulitsa makristalo ndicho chida chachikulu chakabide ya silikoniKukula kwa kristalo. Ndi kofanana ndi ng'anjo yachikhalidwe ya kristalo ya silicon grade crystal growth. Kapangidwe ka ng'anjo sikovuta kwambiri. Imakhala ndi thupi la ng'anjo, makina otenthetsera, njira yotumizira ma coil, njira yopezera ndi kuyeza vacuum, njira ya mpweya, makina ozizira, makina owongolera, ndi zina zotero. Malo otentha ndi momwe zinthu zimachitikira zimatsimikiza zizindikiro zazikulu zakristalo wa silicon carbidemonga khalidwe, kukula, mphamvu yoyendetsera magetsi ndi zina zotero.

Kumbali imodzi, kutentha panthawi ya kukula kwakristalo wa silicon carbidendi yokwera kwambiri ndipo singathe kuyang'aniridwa. Chifukwa chake, vuto lalikulu lili mu ndondomeko yokha. Mavuto akulu ndi awa:

(1) Kuvuta pakuwongolera mphamvu ya kutentha:

Kuyang'anira malo otsekedwa okhala ndi kutentha kwakukulu n'kovuta komanso kosalamulirika. Mosiyana ndi zida zachikhalidwe zokulira makristalo zochokera ku silicon zomwe zimakoka mwachindunji zomwe zimakhala ndi njira yodziyimira yokha komanso njira yokulira makristalo yomwe imawoneka komanso yowongoleredwa, makristalo a silicon carbide amakula pamalo otsekedwa pamalo otentha kwambiri opitilira 2,000℃, ndipo kutentha kwa kukula kuyenera kulamulidwa bwino panthawi yopanga, zomwe zimapangitsa kuti kuwongolera kutentha kukhale kovuta;

(2) Kuvuta pakuwongolera mawonekedwe a kristalo:

Ma micropipes, polymorphic inclusions, dislocations ndi zolakwika zina zimachitika nthawi ya kukula, ndipo zimakhudzana ndikusinthana. Ma micropipes (MP) ndi zolakwika zamtundu wa through-type zomwe zimakhala ndi kukula kwa ma microns angapo mpaka makumi a ma microns, zomwe ndi zolakwika zazikulu za zida. Ma crystals a silicon carbide single amakhala ndi mitundu yoposa 200 yosiyanasiyana ya kristalo, koma mapangidwe ochepa a kristalo (mtundu wa 4H) ndi zida za semiconductor zomwe zimafunikira popanga. Kusintha kwa mawonekedwe a kristalo ndikosavuta kuchitika panthawi ya kukula, zomwe zimapangitsa kuti pakhale zolakwika za polymorphic inclusion. Chifukwa chake, ndikofunikira kuwongolera molondola magawo monga silicon-carbon ratio, gradient ya kutentha kwa kukula, kuchuluka kwa kukula kwa kristalo, ndi kuthamanga kwa mpweya. Kuphatikiza apo, pali gradient ya kutentha m'munda wa kutentha kwa silicon carbide single crystal growth, zomwe zimapangitsa kuti pakhale kupsinjika kwamkati mwachilengedwe komanso kusokonezeka komwe kumachitika (basal plane dislocation BPD, screw dislocation TSD, edge dislocation TED) panthawi ya kukula kwa kristalo, motero zimakhudza mtundu ndi magwiridwe antchito a epitaxy ndi zida zotsatira.

(3) Kulamulira kovuta kugwiritsa ntchito mankhwala osokoneza bongo:

Kulowetsedwa kwa zonyansa zakunja kuyenera kulamulidwa mosamala kuti mupeze kristalo woyendetsa ndi doping yolunjika;

(4) Kukula pang'onopang'ono:

Kukula kwa silicon carbide kumachepa kwambiri. Zipangizo zachikhalidwe za silicon zimangofunika masiku atatu kuti zikule kukhala ndodo ya kristalo, pomwe ndodo za silicon carbide crystal zimangofunika masiku 7. Izi zimapangitsa kuti silicon carbide ipange bwino komanso kuti ipange zinthu zochepa.

Kumbali inayi, magawo a kukula kwa silicon carbide epitaxial ndi ofunikira kwambiri, kuphatikizapo kulimba kwa mpweya wa zida, kukhazikika kwa kuthamanga kwa mpweya mu chipinda choyankhira, kuwongolera molondola nthawi yoyambira gasi, kulondola kwa chiŵerengero cha gasi, ndi kuyang'anira mwamphamvu kutentha kwa malo osungira. Makamaka, ndi kusintha kwa mulingo wotsutsa mphamvu ya chipangizocho, vuto lolamulira magawo apakati a epitaxial wafer lawonjezeka kwambiri. Kuphatikiza apo, ndi kuwonjezeka kwa makulidwe a epitaxial layer, momwe mungayang'anire kufanana kwa resistivity ndikuchepetsa kuchuluka kwa zolakwika pamene mukuwonetsetsa kuti makulidwewo akhala vuto lina lalikulu. Mu dongosolo lowongolera zamagetsi, ndikofunikira kuphatikiza masensa ndi ma actuator olondola kwambiri kuti muwonetsetse kuti magawo osiyanasiyana akhoza kuyendetsedwa molondola komanso mokhazikika. Nthawi yomweyo, kukonza bwino njira yowongolera ndikofunikiranso. Iyenera kukhala yokhoza kusintha njira yowongolera nthawi yeniyeni malinga ndi chizindikiro cha mayankho kuti igwirizane ndi kusintha kosiyanasiyana kwa njira yokulira ya silicon carbide epitaxial.

Mavuto akuluakulu musilicon carbide substratekupanga: