1. Kremniý karbid poroşogynyň lehimlenme tehnologiýasy
Kremniý karbid poroşogynda degişli mukdarda Ce elementini lehimlemek 4H-SiC-niň monokristal görnüşiniň durnukly ösmegine täsir edip biler. Amaly tejribe Ce elementlerini poroşok materiallarynda lehimlemek kremniý karbid kristallarynyň ösüş tizligini ýokarlandyryp, kristallaryň has çalt ösmegine sebäp bolup biljekdigini görkezdi. Kremniý karbidiniň ugruny gözegçilikde saklap bolýar, bu bolsa kristallaryň ösüş ugruny has deň we yzygiderli edýär. Kristallarda hapaçylyklaryň döremeginiň öňüni alýar, kemçilikleriň emele gelmegini azaldýar we monokristal görnüşindäki kristallary we ýokary hilli kristallary almagy ýeňilleşdirýär. Kristalyň arka tarapyndaky poslamanyň öňüni alyp we kristalyň monokristal tizligini ýokarlandyryp biler.
2. Ok we radial temperatura meýdanynyň gradientini dolandyrmak tehnologiýasy
Ok boýunça temperatura gradienti, esasan, kristallaryň ösüş görnüşine we kristallaryň ösüş netijeliligine täsir edýär. Temperatura gradientiniň gaty kiçi bolmagy kristallaryň ösüş prosesinde geterokristallaryň peýda bolmagyna we şeýle hem gaz görnüşli maddalaryň daşalma tizligine täsir edip, kristallaryň ösüş tizliginiň peselmegine getirýär. Degişli ok boýunça we radial temperatura gradientleri SiC kristallarynyň çalt ösmegine ýardam edýär we kristallaryň hiliniň durnuklylygyny saklaýar.
3. Esasy tekizlik dislokasiýasyny (BPD) dolandyryş tehnologiýasy
BPD kemçiliginiň emele gelmeginiň esasy sebäbi, kristaldaky kesiş stresiniň kristalyň kritiki kesiş stresinden ýokary bolmagydyr.SiC kristaly, süýşme ulgamynyň işjeňleşdirilmegine getirýär. BPD kristal ösüş ugruna perpendikulýar bolany üçin, ol esasan kristal ösüş prosesinde we soňraky kristal sowadyş prosesinde öndürilýär.
4. Gaz fazasynyň komponentleriniň gatnaşygyny düzgünleşdirmek we dolandyrmak tehnologiýasy
Kristal ösüş prosesinde, ösüş gurşawynda uglerod-kremniý gatnaşygyny we gaz fazasynyň komponent gatnaşygyny ýokarlandyrmak, ýeke kristal görnüşiniň durnukly ösüşine ýetmek üçin netijeli çäre bolup durýar. Ýokary uglerod-kremniý gatnaşygy uly basgançakly birleşmegi azaldyp we tohum kristalynyň ýüzünde ösüş maglumatynyň miras galmagyny saklap bilýändigi üçin, polimorfizmi basyp ýatyryp biler.
5.Pes stresli dolandyryş tehnologiýasy
Kristal ösüş prosesinde stressiň bolmagy içki kristal tekizlikleriniň üýtgemegine sebäp bolup bilerSiCegilmegi kristalyň hiliniň pese gaçmagyna we hatda kristallaryň çatlamagyna getirýär. Mundan başga-da, uly stres plastinkanyň esasy tekizliginde çykyklaryň artmagyna getirip biler. Bu kemçilikler epitaksial prosesde epitaksial gatlaga girip, soňky tapgyrda enjamyň işine düýpli täsir edip biler.
Kristalyň içindeki stresden dynmak prosesini gowulandyrmak üçin birnäçe usul bar:
1. SiC ýeke-täkligini üpjün etmek üçin temperatura meýdanynyň paýlanyşyny we proses parametrlerini sazlaňkristall ösüşimümkin boldugyça deňagramlylyga ýakyn şertlerde öňe gitmek.
2. Kristalyň çäklendirilmedik ýagdaýda mümkin boldugyça erkin ösmegi üçin tigeliň gurluşyny we görnüşini optimizirläň.
3. Tohum kristallaryny berkitmek meselesinde, gyzdyrylanda tohum kristaly bilen grafit saklaýjynyň arasyndaky termal giňelme koeffisiýentleriniň tapawudyny azaltmak üçin berkitmek prosesini üýtgediň, şeýdip 4H-SiC monokristalynyň içindäki içki dartgynlylygy iň pes derejä düşüriň. Umumy çemeleşme tohum kristaly bilen grafit saklaýjynyň arasynda 2 mm boşluk galdyrmakdyr.
4. Kristal üçin peçde sowadyjy ýumşatma arkaly kristal ýumşatma prosesini üýtgediň. Kristalyň içindäki içki dartgynlygy doly aýyrmak üçin ýumşatma temperaturasyny we dowamlylygyny sazlaň.
Geljekde ýokary hilli kremniý karbidini (SiC) monokristal taýýarlamak tehnologiýasy birnäçe esasy ugurlarda öser:
1. Plastinkanyň ölçeglerini giňeltmek: SiC kristalynyň diametri başlangyç millimetrlerden häzirki 6 dýuým, 8 dýuým we hatda has uly 12 dýuýmlyk plastinkalara çenli ösdi. Has uly SiC kristallaryny taýýarlamak önümçiligiň netijeliligini ýokarlandyrýar, çykdajylary azaldýar we ýokary kuwwatly enjamlaryň talaplaryny kanagatlandyrýar.
2. Kristallaryň hilini gowulandyrmak: Ýokary hilli SiC kristallary ýokary öndürijilikli enjamlar üçin örän möhümdir. Ägirt uly ösüş gazanylan hem bolsa, mikrotrubalar, çykyşlar we hapaçylyklar ýaly kemçilikler henizem dowam edýär we enjamyň işine we ygtybarlylygyna täsir edýär.
3. Önümçilik çykdajylaryny azaltmak: SiC kristallaryny taýýarlamagyň deňeşdirme boýunça ýokary bahasy onuň käbir pudaklarda ulanylyşyny çäklendirýär. Çykdajylary azaltmak ösüş proseslerini optimizirlemek, önümçiligiň netijeliligini ýokarlandyrmak we çig mal çykdajylaryny azaltmak arkaly gazanylyp bilner.
4. Akylly önümçiligi ornaşdyrmak: Emeli intellektde we uly maglumatlarda ösüş bilen SiC kristal ösüş tehnologiýasy aň-düşünjäni barha köp öz içine alar. Sensorlar we awtomatlaşdyrylan dolandyryş ulgamlary arkaly real wagt režiminde gözegçilik we dolandyryş prosesiň durnuklylygyny we dolandyrylyşyny ýokarlandyrýar. Şol bir wagtyň özünde, uly maglumatlar analitikasyny ulanmak ösüş maglumatlaryny optimizirleýär, şeýlelik bilen kristallaryň hilini we önümçiligiň netijeliligini ýokarlandyrýar.
Ýokary hilli kremniý karbidiniň monokristallaryny taýýarlamak tehnologiýasy ýarymgeçiriji materiallary öwrenmekde häzirki wagtda iň möhüm ugurlaryň biridir. Tehnologiýanyň yzygiderli ösmegi bilen kremniý karbidiniň kristallaryny ösdürmek tehnologiýasy ösüşini we kämilleşmegini dowam etdirer, bu bolsa kremniý karbidiniň ýokary temperatura, ýokary ýygylykly, ýokary kuwwatly we beýleki ugurlarda ulanylmagy üçin has berk esas döreder.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 10-njy iýuly