1. Teknolohiya ng doping ng silicon carbide powder
Ang pagdodop ng angkop na dami ng elementong Ce sa pulbos na silicon carbide ay maaaring makamit ang epekto ng matatag na paglaki ng iisang kristal na anyo ng 4H-SiC. Ipinakita ng praktikal na karanasan na ang pagdodop ng mga elementong Ce sa mga materyales na pulbos ay maaaring magpataas ng bilis ng paglaki ng mga kristal na silicon carbide, na nagpapabilis sa paglaki ng mga kristal. Ang oryentasyon ng silicon carbide ay maaaring kontrolin, na ginagawang mas pare-pareho at regular ang direksyon ng paglaki ng kristal. Pinipigilan ang pagbuo ng mga dumi sa mga kristal, binabawasan ang pagbuo ng mga depekto, at ginagawang mas madali ang pagkuha ng mga kristal na anyo ng iisang kristal at mga kristal na may mataas na kalidad. Maaari nitong pigilan ang kalawang sa likod ng kristal at mapataas ang bilis ng paglaki ng iisang kristal.
2. Teknolohiya ng pagkontrol ng gradient ng field ng temperatura ng ehe at radial
Ang axial temperature gradient ay pangunahing nakakaapekto sa anyo ng paglaki ng kristal at kahusayan ng paglaki ng kristal. Ang napakaliit na temperature gradient ay hahantong sa paglitaw ng mga heterocrystal habang nasa proseso ng paglaki ng kristal at makakaapekto rin sa bilis ng transportasyon ng mga gaseous substance, na magreresulta sa pagbaba ng bilis ng paglaki ng kristal. Ang angkop na axial at radial temperature gradients ay nagpapadali sa mabilis na paglaki ng mga SiC crystal at nagpapanatili ng katatagan ng kalidad ng kristal.
3. Teknolohiya sa pagkontrol ng Basis plane dislocation (BPD)
Ang pangunahing sanhi ng pagbuo ng depekto sa BPD ay ang shear stress sa kristal na lumalampas sa kritikal na shear stress ngKristal na SiC, na humahantong sa pag-activate ng slip system. Dahil ang BPD ay patayo sa direksyon ng paglaki ng kristal, pangunahing nalilikha ito sa proseso ng paglaki ng kristal at sa susunod na proseso ng paglamig ng kristal.
4. Teknolohiya ng regulasyon at kontrol ng ratio ng bahagi ng gas phase
Sa proseso ng paglaki ng kristal, ang pagtaas ng ratio ng carbon-silicon at ratio ng gas-phase component sa kapaligiran ng paglaki ay isang epektibong hakbang upang makamit ang matatag na paglaki ng isang anyo ng kristal. Dahil ang mataas na ratio ng carbon-silicon ay maaaring mabawasan ang malaking step coalescence at mapanatili ang pagmamana ng impormasyon sa paglaki sa ibabaw ng kristal ng binhi, maaari nitong mapigilan ang polymorphism.
5. Teknolohiya sa pagkontrol ng mababang stress
Sa proseso ng paglaki ng kristal, ang pagkakaroon ng stress ay maaaring magdulot ng mga panloob na plane ng kristalSiCyumuko, na nagreresulta sa mahinang kalidad ng kristal at maging sa pagbibitak ng kristal. Bukod dito, ang malaking stress ay maaaring humantong sa pagtaas ng mga dislokasyon sa base plane ng wafer. Ang mga depektong ito ay maaaring makapasok sa epitaxial layer habang isinasagawa ang epitaxial process, na malubhang nakakaapekto sa pagganap ng aparato sa mga susunod na yugto.
Narito ang ilang mga paraan upang mapabuti ang proseso ng pagbabawas ng stress sa loob ng kristal:
1. Ayusin ang distribusyon ng field ng temperatura at mga parameter ng proseso upang paganahin ang SiC singlepaglaki ng kristalupang magpatuloy sa ilalim ng mga kondisyon na malapit sa ekwilibriyo hangga't maaari.
2. I-optimize ang istruktura at hugis ng tunawan upang ang kristal ay lumaki nang malaya hangga't maaari sa isang walang limitasyong estado.
3. Tungkol sa pag-aayos ng kristal ng binhi, baguhin ang proseso ng pag-aayos upang mabawasan ang pagkakaiba sa mga koepisyent ng thermal expansion sa pagitan ng kristal ng binhi at ng lalagyan ng grapayt habang pinapainit, sa gayon ay mababawasan ang panloob na stress sa loob ng 4H-SiC single crystal. Ang isang karaniwang paraan ay ang pag-iwan ng 2 mm na puwang sa pagitan ng kristal ng binhi at ng lalagyan ng grapayt.
4. Baguhin ang proseso ng crystal annealing sa pamamagitan ng pagpapatupad ng furnace-cooled annealing para sa kristal. Ayusin ang temperatura at tagal ng annealing upang ganap na mailabas ang internal stress sa loob ng kristal.
Sa hinaharap, ang mataas na kalidad na teknolohiya sa paghahanda ng single crystal na silicon carbide (SiC) ay uunlad sa ilang pangunahing direksyon:
1. Pagpapalaki ng laki ng wafer: Ang diyametro ng SiC crystal ay umunlad mula sa mga unang milimetro patungo sa kasalukuyang 6-pulgada, 8-pulgada, at maging mas malalaking 12-pulgadang wafer. Ang paghahanda ng mas malalaking SiC crystals ay nagpapahusay sa kahusayan ng produksyon, nakakabawas ng mga gastos, at nakakatugon sa mga pangangailangan ng mga high-power na aparato.
2. Pagpapabuti ng kalidad ng kristal: Ang mga de-kalidad na kristal na SiC ay mahalaga para sa mga aparatong may mataas na pagganap. Bagama't may mga makabuluhang pag-unlad na nagawa, ang mga depekto tulad ng mga micropipe, dislokasyon, at mga dumi ay nananatili pa rin, na nakakaapekto sa pagganap at pagiging maaasahan ng aparato.
3. Pagbabawas ng mga gastos sa produksyon: Ang medyo mataas na gastos sa paghahanda ng kristal na SiC ay naglilimita sa aplikasyon nito sa ilang partikular na larangan. Ang pagbawas ng gastos ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pag-optimize ng mga proseso ng paglago, pagpapabuti ng kahusayan sa produksyon, at pagpapababa ng mga gastos sa hilaw na materyales.
4. Pagpapatupad ng intelligent manufacturing: Sa pamamagitan ng mga pagsulong sa AI at big data, ang teknolohiya ng paglago ng SiC crystal ay lalong yayakap sa katalinuhan. Ang real-time na pagsubaybay at pagkontrol sa pamamagitan ng mga sensor at automated control system ay nagpapahusay sa katatagan at kakayahang kontrolin ang proseso. Kasabay nito, ang paggamit ng big data analytics ay nag-o-optimize sa paglago ng data, sa gayon ay nagpapabuti sa kalidad ng kristal at kahusayan sa produksyon.
Ang teknolohiya sa paghahanda ng mataas na kalidad na silicon carbide single crystals ay isa sa mga kasalukuyang hotspot sa pananaliksik sa materyal na semiconductor. Sa patuloy na pagsulong ng teknolohiya, ang teknolohiya sa pagpapalago ng silicon carbide crystal ay patuloy na uunlad at mapapabuti, na nagbibigay ng mas matibay na pundasyon para sa aplikasyon ng silicon carbide sa mga larangang may mataas na temperatura, mataas na frequency, mataas na lakas, at iba pa.
Oras ng pag-post: Hulyo-10-2025