సిలికాన్ కార్బైడ్ స్ఫటిక వృద్ధి ప్రక్రియ మరియు పరికరాల సాంకేతికత

1. SiC క్రిస్టల్ వృద్ధి సాంకేతిక మార్గం

PVT (సబ్లిమేషన్ పద్ధతి),

HTCVD (అధిక ఉష్ణోగ్రత CVD),

ఎల్‌పిఇ(ద్రవ దశ పద్ధతి)

మూడు సాధారణమైనవిSiC స్ఫటికంపెరుగుదల పద్ధతులు;

పరిశ్రమలో అత్యంత గుర్తింపు పొందిన పద్ధతి PVT పద్ధతి, మరియు 95% కంటే ఎక్కువ SiC సింగిల్ క్రిస్టల్స్ PVT పద్ధతి ద్వారానే పెంచబడతాయి;

పారిశ్రామికీకరణSiC స్ఫటికంగ్రోత్ ఫర్నేస్ పరిశ్రమ యొక్క ప్రధానమైన PVT సాంకేతిక మార్గాన్ని ఉపయోగిస్తుంది.

2. SiC స్ఫటిక వృద్ధి ప్రక్రియ

పౌడర్ సంశ్లేషణ-బీజ స్ఫటిక చికిత్స-స్ఫటిక పెరుగుదల-ఇంగట్ అనెలింగ్-వేఫర్ప్రాసెసింగ్.

3. పెంచడానికి PVT పద్ధతిSiC స్ఫటికాలు

SiC ముడి పదార్థాన్ని గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్ అడుగు భాగంలోనూ, SiC సీడ్ క్రిస్టల్‌ను గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్ పై భాగంలోనూ ఉంచుతారు. ఇన్సులేషన్‌ను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, SiC ముడి పదార్థం వద్ద ఉష్ణోగ్రత ఎక్కువగానూ, సీడ్ క్రిస్టల్ వద్ద ఉష్ణోగ్రత తక్కువగానూ ఉంటుంది. అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్న SiC ముడి పదార్థం ఉత్పతనం చెంది వాయురూప పదార్థాలుగా వియోగం చెందుతుంది. ఈ పదార్థాలు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఉన్న సీడ్ క్రిస్టల్‌కు రవాణా చేయబడి, అక్కడ స్ఫటికీకరణ చెంది SiC క్రిస్టల్స్‌గా ఏర్పడతాయి. ఈ ప్రాథమిక వృద్ధి ప్రక్రియలో మూడు దశలు ఉంటాయి: ముడి పదార్థాల వియోగం మరియు ఉత్పతనం, ద్రవ్య బదిలీ, మరియు సీడ్ క్రిస్టల్స్‌పై స్ఫటికీకరణ.

ముడి పదార్థాల వియోగం మరియు ఉత్పతనం:

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

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

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

ద్రవ్య బదిలీ సమయంలో, Si ఆవిరి గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్ గోడతో మరింతగా చర్య జరిపి SiC2 మరియు Si2C లను ఏర్పరుస్తుంది:

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

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

సీడ్ క్రిస్టల్ ఉపరితలంపై, మూడు వాయు దశలు ఈ క్రింది రెండు సూత్రాల ద్వారా వృద్ధి చెంది సిలికాన్ కార్బైడ్ క్రిస్టల్స్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి:

SiC2_(జి)+Si2C_(జి)=3SiC_(లు)

Si_(జి)+SiC2_(జి)=2SiC_(ఎస్)

4. SiC క్రిస్టల్ వృద్ధి పరికరాల సాంకేతిక మార్గానికి PVT పద్ధతి

ప్రస్తుతం, PVT పద్ధతి SiC క్రిస్టల్ గ్రోత్ ఫర్నేస్‌లకు ఇండక్షన్ హీటింగ్ ఒక సాధారణ సాంకేతిక మార్గం;

కాయిల్ బాహ్య ప్రేరక తాపనం మరియు గ్రాఫైట్ నిరోధక తాపనం అనేవి అభివృద్ధి దిశలు.SiC స్ఫటికంపెరుగుదల కొలిమిలు.

5. 8-అంగుళాల SiC ఇండక్షన్ హీటింగ్ గ్రోత్ ఫర్నేస్

(1) వేడి చేయడంగ్రాఫైట్ మూస తాపన మూలకంఅయస్కాంత క్షేత్ర ప్రేరణ ద్వారా; తాపన శక్తి, కాయిల్ స్థానం మరియు ఇన్సులేషన్ నిర్మాణాన్ని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా ఉష్ణోగ్రత క్షేత్రాన్ని నియంత్రించడం;

(2) గ్రాఫైట్ నిరోధక తాపనం మరియు ఉష్ణ వికిరణ వాహకత ద్వారా గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్‌ను వేడి చేయడం; గ్రాఫైట్ హీటర్ యొక్క కరెంట్, హీటర్ నిర్మాణం మరియు జోన్ కరెంట్ నియంత్రణను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా ఉష్ణోగ్రత క్షేత్రాన్ని నియంత్రించడం;