1. Teknologjia e dopingut me pluhur karbidi silikoni
Dopimi i një sasie të përshtatshme të elementit Ce në pluhurin e karabit të silicit mund të arrijë efektin e rritjes së qëndrueshme të formës monokristale të 4H-SiC. Përvoja praktike ka treguar se dopimi i elementëve Ce në materialet pluhur mund të rrisë shkallën e rritjes së kristaleve të karabit të silicit, duke bërë që kristalet të rriten më shpejt. Orientimi i karabit të silicit mund të kontrollohet, duke e bërë drejtimin e rritjes së kristalit më uniform dhe të rregullt. Frenon gjenerimin e papastërtive në kristale, zvogëlon formimin e defekteve dhe e bën më të lehtë marrjen e kristaleve në formë monokristali dhe kristaleve me cilësi të lartë. Mund të frenojë korrozionin në pjesën e prapme të kristalit dhe të rrisë shkallën e monokristalit të kristalit.
2. Teknologjia e kontrollit të gradientit të fushës së temperaturës boshtore dhe radiale
Gradienti aksial i temperaturës ndikon kryesisht në formën e rritjes së kristalit dhe efikasitetin e rritjes së kristalit. Një gradient shumë i vogël i temperaturës do të çojë në shfaqjen e heterokristaleve gjatë procesit të rritjes së kristalit dhe gjithashtu do të ndikojë në shkallën e transportit të substancave të gazta, duke rezultuar në një ulje të shkallës së rritjes së kristalit. Gradientët e duhur të temperaturës aksiale dhe radiale lehtësojnë rritjen e shpejtë të kristaleve SiC dhe ruajnë stabilitetin e cilësisë së kristalit.
3. Teknologjia e kontrollit të zhvendosjes së planit bazë (BPD)
Shkaku kryesor i formimit të defektit BPD është se stresi i prerjes në kristal tejkalon stresin kritik të prerjes sëKristal SiC, duke çuar në aktivizimin e sistemit të rrëshqitjes. Meqenëse BPD është pingul me drejtimin e rritjes së kristalit, ajo prodhohet kryesisht gjatë procesit të rritjes së kristalit dhe procesit të mëvonshëm të ftohjes së kristalit.
4. Teknologjia e rregullimit dhe kontrollit të raportit të përbërësve të fazës së gazit
Në procesin e rritjes së kristalit, rritja e raportit karbon-silic dhe raportit të përbërësve në fazën e gazit në mjedisin e rritjes është një masë efektive për të arritur rritje të qëndrueshme të një forme të vetme kristali. Meqenëse një raport i lartë karbon-silic mund të zvogëlojë bashkimin me hapa të mëdhenj dhe të ruajë trashëgiminë e informacionit të rritjes në sipërfaqen e kristalit të farës, ai mund të shtypë polimorfizmin.
5. Teknologjia e kontrollit të stresit të ulët
Gjatë procesit të rritjes së kristalit, prania e stresit mund të shkaktojë që planet e brendshme të kristalit tëSiCtë përkulet, duke rezultuar në cilësi të dobët të kristalit dhe madje edhe në çarje të kristalit. Për më tepër, stresi i madh mund të çojë në një rritje të zhvendosjeve në planin bazë të pllakës. Këto defekte mund të hyjnë në shtresën epitaksiale gjatë procesit epitaksial, duke ndikuar seriozisht në performancën e pajisjes në fazën e mëvonshme.
Ja disa metoda për të përmirësuar procesin e reduktimit të stresit brenda kristalit:
1. Rregulloni shpërndarjen e fushës së temperaturës dhe parametrat e procesit për të mundësuar SiC të vetëmrritja e kristalevepër të vazhduar në kushte sa më afër ekuilibrit të jetë e mundur.
2. Optimizoni strukturën dhe formën e enës së shkrirjes për të lejuar që kristali të rritet sa më lirshëm të jetë e mundur në një gjendje të pakufizuar.
3. Lidhur me fiksimin e kristalit të farës, modifikoni procesin e fiksimit për të zvogëluar ndryshimin në koeficientët e zgjerimit termik midis kristalit të farës dhe mbajtëses së grafitit gjatë ngrohjes, duke minimizuar kështu stresin e brendshëm brenda kristalit të vetëm 4H-SiC. Një qasje e zakonshme është të lihet një boshllëk prej 2 mm midis kristalit të farës dhe mbajtëses së grafitit.
4. Modifikoni procesin e pjekjes së kristalit duke zbatuar pjekje me ftohje në furrë për kristalin. Rregulloni temperaturën dhe kohëzgjatjen e pjekjes për të liruar plotësisht stresin e brendshëm brenda kristalit.
Duke parë përpara, teknologjia e përgatitjes së kristaleve të vetme të karbidit të silicit (SiC) me cilësi të lartë do të zhvillohet në disa drejtime kryesore:
1. Rritja e madhësisë së pllakës së plastikës: Diametri i kristalit SiC ka përparuar nga milimetrat fillestarë në pllakat aktuale 6 inç, 8 inç dhe madje edhe më të mëdha 12 inç. Përgatitja e kristaleve më të mëdha SiC rrit efikasitetin e prodhimit, zvogëlon kostot dhe plotëson kërkesat e pajisjeve me fuqi të lartë.
2. Përmirësimi i cilësisë së kristalit: Kristalet SiC me cilësi të lartë janë thelbësore për pajisjet me performancë të lartë. Megjithëse është bërë përparim i konsiderueshëm, defekte të tilla si mikrotubat, zhvendosjet dhe papastërtitë ende vazhdojnë, duke ndikuar në performancën dhe besueshmërinë e pajisjes.
3. Ulja e kostove të prodhimit: Kostoja relativisht e lartë e përgatitjes së kristaleve SiC kufizon zbatimin e tij në fusha të caktuara. Ulja e kostos mund të arrihet duke optimizuar proceset e rritjes, duke përmirësuar efikasitetin e prodhimit dhe duke ulur shpenzimet e lëndëve të para.
4. Zbatimi i prodhimit inteligjent: Me përparimet në inteligjencën artificiale dhe të dhënat e mëdha, teknologjia e rritjes së kristaleve SiC do të përqafojë gjithnjë e më shumë inteligjencën. Monitorimi dhe kontrolli në kohë reale nëpërmjet sensorëve dhe sistemeve të kontrollit të automatizuar rrisin stabilitetin dhe kontrollueshmërinë e procesit. Njëkohësisht, shfrytëzimi i analizave të të dhënave të mëdha optimizon të dhënat e rritjes, duke përmirësuar kështu cilësinë e kristaleve dhe efikasitetin e prodhimit.
Teknologjia e përgatitjes së kristaleve të vetme të karbitit të silicit me cilësi të lartë është një nga pikat e nxehta aktuale në kërkimin e materialeve gjysmëpërçuese. Me përparimin e vazhdueshëm të teknologjisë, teknologjia e rritjes së kristaleve të karbitit të silicit do të vazhdojë të zhvillohet dhe të përmirësohet, duke siguruar një bazë më të fortë për aplikimin e karbit të silicit në fusha të temperaturës së lartë, frekuencës së lartë, fuqisë së lartë dhe të tjera.
Koha e postimit: 10 korrik 2025