Awọn ero pataki fun Igbaradi Silicon Carbide Nikan Crystal Didara

Awọn ọna akọkọ fun igbaradi kristali ẹyọkan pẹlu: Ọkọ Vapor Ti ara (PVT), Idagba Solusan Ti o ga julọ (TSSG), ati Ifipamọ Vapor Kemikali Iwọn otutu (HT-CVD). Lara iwọnyi, ọna PVT ni a gba ni ibigbogbo ni iṣelọpọ ile-iṣẹ nitori ohun elo ti o rọrun, irọrun ti iṣakoso, ati ohun elo kekere ati awọn idiyele iṣẹ.

Awọn aaye Imọ-ẹrọ bọtini fun Idagbasoke PVT ti Awọn kirisita Silicon Carbide

Nigbati o ba n dagba awọn kirisita carbide ohun alumọni nipa lilo ọna Ọkọ Vapor Ti ara (PVT), awọn aaye imọ-ẹrọ atẹle ni a gbọdọ gbero:

1. Mimo ti Awọn ohun elo Graphite ni Iyẹwu Idagba: Akoonu aimọ ti o wa ninu awọn paati graphite gbọdọ wa ni isalẹ 5×10⁻, lakoko ti akoonu aimọ ninu idabobo ro gbọdọ wa ni isalẹ 10×10⁻⁻. Awọn eroja bii B ati Al yẹ ki o wa ni isalẹ 0.1×10⁻⁻.
2. Atunse Irugbin Crystal Polarity Aṣayan: Awọn ijinlẹ iṣe-iṣe fihan pe oju C (0001) dara fun dagba awọn kirisita 4H-SiC, lakoko ti o ti lo oju Si (0001) fun dagba awọn kirisita 6H-SiC.
3. Lilo Awọn kirisita Irugbin Paa-Axis: Awọn kirisita irugbin pipa-axis le paarọ isamisi ti idagbasoke gara, idinku awọn abawọn ninu gara.
4. Ga-Didara Irugbin Crystal imora ilana.
5. Mimu Iduroṣinṣin ti wiwo Growth Crystal Lakoko Yiyi Idagbasoke.

Awọn imọ-ẹrọ bọtini fun Idagbasoke Silicon Carbide Crystal

1. Doping Technology fun Silicon Carbide Powder
   Doping awọn ohun alumọni carbide lulú pẹlu ohun yẹ iye Ce le stabilize ni idagba ti 4H-SiC nikan kirisita. Awọn abajade to wulo fihan pe Ce doping le:

• Ṣe alekun oṣuwọn idagba ti awọn kirisita carbide silikoni.
• Ṣakoso iṣalaye ti idagbasoke gara, ṣiṣe ni aṣọ diẹ sii ati deede.
• Dinku idasile aimọ, idinku awọn abawọn ati irọrun iṣelọpọ ti kirisita ẹyọkan ati awọn kirisita didara-giga.
• Dena ipata ẹhin ti gara ati ilọsiwaju ikore-orin kirisita.

• Axial ati Imọ-ẹrọ Iṣakoso Gididiwọn otutu Radial
  Iwọn iwọn otutu axial ni akọkọ yoo ni ipa lori iru idagbasoke gara ati ṣiṣe. Iwọn iwọn otutu kekere ti o pọ ju le ja si dida polycrystalline ati dinku awọn oṣuwọn idagbasoke. Axial ti o tọ ati awọn gradients otutu radial dẹrọ idagbasoke SiC gara ni iyara lakoko mimu didara didara gara iduroṣinṣin.
• Basal ofurufu Dislocation (BPD) Iṣakoso Technology
  Awọn abawọn BPD dide ni pataki nigbati aapọn rirẹ ninu kirisita ti kọja aapọn rirẹ pataki ti SiC, mimu awọn eto isokuso ṣiṣẹ. Niwọn bi awọn BPD ti wa ni papẹndikula si itọsọna idagbasoke gara, wọn ni akọkọ dagba lakoko idagbasoke gara ati itutu agbaiye.
• Oru Alakoso Tiwqn Ratio Atunṣe Technology
  Pipọsi ipin erogba-si-silikoni ni agbegbe idagbasoke jẹ iwọn ti o munadoko lati ṣe iduroṣinṣin idagbasoke-crystal ẹyọkan. Ipin erogba-si-ohun alumọni ti o ga julọ dinku bunching igbesẹ nla, ṣe itọju alaye idagba dada irugbin kristali, ati dinku idasile polytype.
• Imọ-ẹrọ Iṣakoso Wahala-Kekere
  Wahala lakoko idagbasoke gara le fa atunse ti awọn ọkọ ofurufu gara, ti o yori si didara gara ko dara tabi paapaa wo inu. Iṣoro giga tun mu ki awọn dislocations ọkọ ofurufu basali pọ si, eyiti o le ni ipa lori didara ipele epitaxial ati iṣẹ ẹrọ.

6-inch SiC wafer ọlọjẹ aworan

Awọn ọna lati dinku Wahala ni Awọn kirisita:

• Ṣatunṣe pinpin aaye iwọn otutu ati awọn aye ilana lati jẹ ki idagbasoke iwọntunwọnsi sunmọ ti awọn kirisita SiC ẹyọkan.
• Ṣe ilọsiwaju igbekalẹ crucible lati gba idagbasoke kirisita ọfẹ pẹlu awọn inira to kere.
• Ṣe atunṣe awọn ilana imuduro okuta gara irugbin lati dinku aiṣedeede imugboroja igbona laarin kristali irugbin ati dimu graphite. Ọna ti o wọpọ ni lati lọ kuro ni aafo 2 mm laarin kristali irugbin ati dimu graphite.
• Ṣe ilọsiwaju awọn ilana imudara nipa imuse isọdọtun ileru inu-ile, ṣatunṣe iwọn otutu annealing ati iye akoko lati tu aapọn inu ni kikun silẹ.

Awọn aṣa iwaju ni Imọ-ẹrọ Growth Silicon Carbide Crystal

Wiwa iwaju, imọ-ẹrọ igbaradi gara-giga SiC ẹyọkan yoo dagbasoke ni awọn itọnisọna atẹle:

1. Ìdàgbàsókè-Ńlá
   Iwọn ila opin ti awọn kirisita carbide ẹyọkan ti wa lati awọn milimita diẹ si 6-inch, 8-inch, ati paapaa awọn titobi 12-inch nla. Awọn kirisita SiC iwọn ila opin ti o tobi ni ilọsiwaju iṣelọpọ iṣelọpọ, dinku awọn idiyele, ati pade awọn ibeere ti awọn ẹrọ agbara giga.
2. Didara Growth
   Awọn kirisita SiC ti o ni agbara giga jẹ pataki fun awọn ẹrọ ṣiṣe giga. Botilẹjẹpe ilọsiwaju pataki ti ni ilọsiwaju, awọn abawọn bii micropipes, dislocations, ati awọn aimọ si tun wa, ti o ni ipa lori iṣẹ ẹrọ ati igbẹkẹle.
3. Idinku iye owo
   Iye idiyele giga ti igbaradi garasi SiC ṣe opin ohun elo rẹ ni awọn aaye kan. Imudara awọn ilana idagbasoke, imudarasi ṣiṣe iṣelọpọ, ati idinku awọn idiyele ohun elo aise le ṣe iranlọwọ fun awọn inawo iṣelọpọ kekere.
4. Growth oye
   Pẹlu awọn ilọsiwaju ni AI ati data nla, imọ-ẹrọ idagbasoke gara SiC yoo gba awọn solusan oye siwaju sii. Abojuto akoko gidi ati iṣakoso nipa lilo awọn sensọ ati awọn eto adaṣe yoo mu iduroṣinṣin ilana ati iṣakoso ṣiṣẹ. Ni afikun, awọn atupale data nla le mu awọn aye idagbasoke pọ si, imudarasi didara gara ati ṣiṣe iṣelọpọ.

Imọ-ẹrọ igbaradi ohun alumọni carbide ti o ni agbara giga jẹ idojukọ bọtini ni iwadii ohun elo semikondokito. Bi imọ-ẹrọ ti nlọsiwaju, awọn ilana idagbasoke kirisita SiC yoo tẹsiwaju lati dagbasoke, pese ipilẹ to lagbara fun awọn ohun elo ni iwọn otutu giga, igbohunsafẹfẹ giga, ati awọn aaye agbara giga.