Awọn ọna akọkọ fun dagba ohun alumọni carbide awọn kirisita ẹyọkan pẹlu Irin-ajo Vapor Ti ara (PVT), Idagba Solusan Ti o ga julọ (TSSG), ati Ifipamọ Vapor Kemikali otutu-giga (HT-CVD).

Lara iwọnyi, ọna PVT ti di ilana akọkọ fun iṣelọpọ ile-iṣẹ nitori iṣeto ohun elo ti o rọrun ti o rọrun, irọrun ti iṣẹ ati iṣakoso, ati ohun elo kekere ati awọn idiyele iṣẹ.

---

Awọn aaye Imọ-ẹrọ bọtini ti Idagba SiC Crystal Lilo Ọna PVT

Lati dagba awọn kirisita carbide silikoni nipa lilo ọna PVT, ọpọlọpọ awọn aaye imọ-ẹrọ gbọdọ wa ni iṣakoso ni pẹkipẹki:

1. Mimo ti Awọn ohun elo Graphite ni aaye Gbona
   Awọn ohun elo lẹẹdi ti a lo ninu aaye igbona idagbasoke gara gbọdọ pade awọn ibeere mimọ to muna. Akoonu aimọ ti o wa ninu awọn paati lẹẹdi yẹ ki o wa ni isalẹ 5×10⁻, ati fun awọn ifọkansi idabobo ni isalẹ 10×10⁻. Ni pataki, akoonu ti boron (B) ati aluminiomu (Al) gbọdọ wa ni isalẹ 0.1×10⁻.

2. Ti o tọ Polarity ti irugbin Crystal
   Awọn data imudara fihan pe C-oju (0001) jẹ o dara fun dagba awọn kirisita 4H-SiC, lakoko ti Si-face (0001) jẹ deede fun idagbasoke 6H-SiC.

3. Lilo Awọn kirisita Irugbin Paa-Axis
   Awọn irugbin ti o wa ni pipa-aksi le paarọ isamisi idagba, dinku awọn abawọn gara, ati igbelaruge didara gara to dara julọ.

4. Gbẹkẹle Irugbin Crystal imora Technique
   Isopọmọ to dara laarin kristali irugbin ati dimu jẹ pataki fun iduroṣinṣin lakoko idagbasoke.

5. Mimu Iduroṣinṣin ti Interface Growth
   Lakoko gbogbo ọmọ idagbasoke gara, wiwo idagbasoke gbọdọ wa ni iduroṣinṣin lati rii daju idagbasoke gara-didara giga.

 

---

Awọn imọ-ẹrọ mojuto ni SiC Crystal Growth

1. Doping Technology fun SiC Powder

Doping SiC lulú pẹlu cerium (Ce) le ṣe idaduro idagba ti polytype kan gẹgẹbi 4H-SiC. Iwa ti fihan pe Ce doping le:

• Ṣe alekun oṣuwọn idagba ti awọn kirisita SiC;

• Ṣe ilọsiwaju iṣalaye gara fun aṣọ ile diẹ sii ati idagbasoke itọnisọna;

• Din impurities ati awọn abawọn;

• Dinku ipata ẹhin ti gara;

• Mu iwọn ikore kirisita ẹyọkan.

2. Iṣakoso ti Axial ati Radial Thermal Gradients

Awọn gradients otutu axial ni ipa lori polytype gara ati oṣuwọn idagbasoke. Atẹle ti o kere ju le ja si awọn ifisi polytype ati gbigbe ohun elo ti o dinku ni ipele oru. Ti o dara ju mejeeji axial ati awọn gradients radial jẹ pataki fun iyara ati idagbasoke kristali iduroṣinṣin pẹlu didara ibamu.

3. Basal ofurufu Dislocation (BPD) Iṣakoso Technology

Awọn BPD ṣe ni akọkọ nitori aapọn rirẹ ti o kọja iloro pataki ni awọn kirisita SiC, mimu awọn eto isokuso ṣiṣẹ. Bi awọn BPD ṣe jẹ papẹndikula si itọsọna idagbasoke, igbagbogbo wọn dide lakoko idagbasoke gara ati itutu agbaiye. Dinku aapọn inu le dinku iwuwo BPD ni pataki.

4. Oru Alakoso Iṣọkan Iṣakoso ipin

Pipọsi ipin erogba-si-silicon ni ipele oru jẹ ọna ti a fihan fun igbega idagbasoke polytype ẹyọkan. Ipin C/Si giga kan dinku bunching macrostep ati idaduro ogún ilẹ lati inu irugbin kristali, nitorinaa npa idasile ti awọn polytypes ti ko fẹ.

5. Awọn ilana Idagba Wahala Kekere

Wahala lakoko idagbasoke kristali le ja si awọn ọkọ ofurufu lattice ti o tẹ, awọn dojuijako, ati awọn iwuwo BPD ti o ga julọ. Awọn abawọn wọnyi le gbe lọ si awọn ipele epitaxial ati ni ipa lori iṣẹ ẹrọ ni odi.

Awọn ọgbọn pupọ lati dinku aapọn kirisita inu pẹlu:

• Ṣiṣatunṣe pinpin aaye gbona ati awọn ilana ilana lati ṣe igbelaruge idagbasoke iwọntunwọnsi nitosi;

• Ti o dara ju apẹrẹ crucible lati gba ki kirisita laaye lati dagba larọwọto laisi idiwọ ẹrọ;

• Imudara iṣeto ni imuduro irugbin lati dinku aiṣedeede imugboroja igbona laarin irugbin ati graphite lakoko alapapo, nigbagbogbo nipa fifi aafo 2 mm silẹ laarin irugbin ati dimu;

• Ṣiṣatunṣe awọn ilana isọdọtun, gbigba gara lati tutu pẹlu ileru, ati ṣatunṣe iwọn otutu ati iye akoko lati yọkuro aapọn inu ni kikun.

---

Awọn aṣa ni SiC Crystal Growth Technology

1. Ti o tobi Crystal Iwon
Awọn iwọn ila opin okuta kan ti SiC ti pọ lati awọn milimita diẹ si 6-inch, 8-inch, ati paapaa awọn wafers 12-inch. Awọn wafers ti o tobi julọ ṣe igbelaruge iṣelọpọ iṣelọpọ ati dinku awọn idiyele, lakoko ti o pade awọn ibeere ti awọn ohun elo ẹrọ agbara giga.

2. Didara Crystal ti o ga julọ
Awọn kirisita SiC ti o ga julọ jẹ pataki fun awọn ẹrọ iṣẹ ṣiṣe giga. Pelu awọn ilọsiwaju pataki, awọn kirisita lọwọlọwọ tun ṣe afihan awọn abawọn gẹgẹbi awọn micropipes, dislocations, ati awọn aimọ, gbogbo eyiti o le dinku iṣẹ ẹrọ ati igbẹkẹle.

3. Idinku iye owo
Ṣiṣẹjade garasi SiC tun jẹ gbowolori, diwọn isọdọmọ gbooro. Idinku awọn idiyele nipasẹ awọn ilana idagbasoke iṣapeye, ṣiṣe iṣelọpọ pọ si, ati awọn idiyele ohun elo aise kekere jẹ pataki fun faagun awọn ohun elo ọja.

4. Ni oye Manufacturing
Pẹlu awọn ilọsiwaju ninu itetisi atọwọda ati awọn imọ-ẹrọ data nla, idagbasoke SiC gara ti nlọ si ọna oye, awọn ilana adaṣe. Awọn sensọ ati awọn eto iṣakoso le ṣe atẹle ati ṣatunṣe awọn ipo idagbasoke ni akoko gidi, imudarasi iduroṣinṣin ilana ati asọtẹlẹ. Awọn atupale data le ṣe ilọsiwaju awọn aye ilana ati didara gara.

Idagbasoke imọ-ẹrọ idagbasoke SiC ẹyọkan didara giga jẹ idojukọ pataki ni iwadii awọn ohun elo semikondokito. Bi imọ-ẹrọ ti nlọsiwaju, awọn ọna idagbasoke kirisita yoo tẹsiwaju lati dagbasoke ati ilọsiwaju, pese ipilẹ to lagbara fun awọn ohun elo SiC ni iwọn otutu giga, igbohunsafẹfẹ giga, ati awọn ẹrọ itanna ti o ga.