Proseso ng paglaki ng kristal na silicon carbide at teknolohiya ng kagamitan

1. Ruta ng teknolohiya sa paglago ng kristal na SiC

PVT (paraan ng sublimasyon),

HTCVD (mataas na temperaturang CVD),

LPE(paraan ng likidong yugto)

ay tatlong karaniwanKristal na SiCmga pamamaraan ng paglago;

Ang pinakakilalang pamamaraan sa industriya ay ang pamamaraan ng PVT, at mahigit sa 95% ng mga single crystal na SiC ay pinalalaki sa pamamagitan ng pamamaraan ng PVT;

IndustriyalisadoKristal na SiCGinagamit ng growth furnace ang pangunahing ruta ng teknolohiya ng PVT ng industriya.

2. Proseso ng paglaki ng kristal na SiC

Sintesis ng pulbos-paggamot ng kristal ng binhi-paglago ng kristal-pagpapainit ng ingot-tinapay na manipispagproseso.

3. Paraan ng PVT para lumakiMga kristal na SiC

Ang hilaw na materyal na SiC ay inilalagay sa ilalim ng graphite crucible, at ang kristal ng binhi ng SiC ay nasa tuktok ng graphite crucible. Sa pamamagitan ng pagsasaayos ng insulasyon, ang temperatura sa hilaw na materyal na SiC ay mas mataas at ang temperatura sa kristal ng binhi ay mas mababa. Ang hilaw na materyal na SiC sa mataas na temperatura ay nag-i-sublimate at nabubulok sa mga sangkap na nasa gas phase, na dinadala sa kristal ng binhi na may mas mababang temperatura at nagkikristal upang bumuo ng mga kristal na SiC. Ang pangunahing proseso ng paglaki ay kinabibilangan ng tatlong proseso: decomposition at sublimation ng mga hilaw na materyales, mass transfer, at crystallization sa mga kristal ng binhi.

Dekomposisyon at sublimasyon ng mga hilaw na materyales:

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

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

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

Sa panahon ng paglilipat ng masa, ang singaw ng Si ay lalong tumutugon sa dingding ng graphite crucible upang bumuo ng SiC2 at Si2C:

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

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

Sa ibabaw ng kristal ng binhi, ang tatlong gas phase ay lumalaki sa pamamagitan ng sumusunod na dalawang pormula upang makabuo ng mga kristal na silicon carbide:

SiC2_(g)+Si2C_(g)=3SiC_(mga)

Si_(g)+SiC2_(g)=2SiC_(S)

4. Paraan ng teknolohiya ng PVT para mapalago ang SiC crystal growth equipment

Sa kasalukuyan, ang induction heating ay isang karaniwang ruta ng teknolohiya para sa mga PVT method SiC crystal growth furnace;

Ang coil external induction heating at graphite resistance heating ang direksyon ng pag-unlad ngKristal na SiCmga hurno ng paglago.

5. 8-pulgadang SiC induction heating growth furnace

(1) Pagpapainit ngtunawan ng grapayt elemento ng pag-initsa pamamagitan ng magnetic field induction; kinokontrol ang temperature field sa pamamagitan ng pagsasaayos ng heating power, coil position, at insulation structure;

(2) Pagpapainit ng tunawan ng grapayt sa pamamagitan ng pagpapainit na may resistensya sa grapayt at pagpapadaloy ng thermal radiation; pagkontrol sa field ng temperatura sa pamamagitan ng pagsasaayos ng kuryente ng pampainit ng grapayt, ang istruktura ng pampainit, at ang kontrol ng kuryente sa sona;