PVT पद्धतीने तयार केलेले SiC क्रिस्टल्स

सिलिकॉन कार्बाइड सिंगल क्रिस्टल्स तयार करण्यासाठी मुख्य प्रवाहातील पद्धत म्हणजे भौतिक वाष्प वाहतूक (PVT) पद्धत. या पद्धतीत प्रामुख्याने अक्वार्ट्ज ट्यूब पोकळी, अहीटिंग घटक(इंडक्शन कॉइल किंवा ग्रेफाइट हीटर),ग्रेफाइट कार्बन इन्सुलेशन वाटलेसाहित्य, अग्रेफाइट क्रूसिबल, एक सिलिकॉन कार्बाइड सीड क्रिस्टल, सिलिकॉन कार्बाइड पावडर आणि उच्च-तापमान थर्मामीटर. सिलिकॉन कार्बाइड पावडर ग्रेफाइट क्रूसिबलच्या तळाशी स्थित आहे, तर बियाणे क्रिस्टल शीर्षस्थानी निश्चित केले आहे. क्रिस्टल वाढण्याची प्रक्रिया खालीलप्रमाणे आहे: क्रूसिबलच्या तळाशी तापमान गरम (प्रेरण किंवा प्रतिकार) द्वारे 2100-2400 °C पर्यंत वाढविले जाते. क्रूसिबलच्या तळाशी असलेली सिलिकॉन कार्बाइड पावडर या उच्च तापमानात विघटित होते, ज्यामुळे Si, Si₂C आणि SiC₂ सारखे वायू पदार्थ तयार होतात. पोकळीतील तापमान आणि एकाग्रता ग्रेडियंटच्या प्रभावाखाली, हे वायू पदार्थ सीड क्रिस्टलच्या खालच्या-तापमानाच्या पृष्ठभागावर नेले जातात आणि हळूहळू घनरूप आणि केंद्रक बनतात, शेवटी सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टलची वाढ साध्य करतात.

भौतिक वाष्प वाहतूक पद्धतीचा वापर करून सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल्स वाढवताना लक्षात घेण्यासारखे महत्त्वाचे तांत्रिक मुद्दे खालीलप्रमाणे आहेत:

1) क्रिस्टल ग्रोथ तापमान फील्डमधील ग्रेफाइट सामग्रीची शुद्धता आवश्यकता पूर्ण करणे आवश्यक आहे. ग्रेफाइट भागांची शुद्धता 5×10-6 पेक्षा कमी असावी आणि वाटलेल्या इन्सुलेशनची शुद्धता 10×10-6 पेक्षा कमी असावी. यापैकी, B आणि Al घटकांची शुद्धता 0.1×10-6 च्या खाली असावी, कारण हे दोन घटक सिलिकॉन कार्बाइडच्या वाढीदरम्यान मुक्त छिद्र निर्माण करतील. या दोन घटकांच्या अति प्रमाणात सिलिकॉन कार्बाइडचे विद्युत गुणधर्म अस्थिर होतील, ज्यामुळे सिलिकॉन कार्बाइड उपकरणांच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम होईल. त्याच वेळी, अशुद्धतेच्या उपस्थितीमुळे क्रिस्टल दोष आणि विघटन होऊ शकते, ज्यामुळे शेवटी क्रिस्टलच्या गुणवत्तेवर परिणाम होतो.

2) बियाणे क्रिस्टल ध्रुवीकरण योग्यरित्या निवडले पाहिजे. हे सत्यापित केले गेले आहे की C(0001) विमानाचा वापर 4H-SiC क्रिस्टल्स वाढवण्यासाठी केला जाऊ शकतो आणि Si(0001) विमानाचा वापर 6H-SiC क्रिस्टल्स वाढवण्यासाठी केला जातो.

1) क्रिस्टल ग्रोथ तापमान फील्डमधील ग्रेफाइट सामग्रीची शुद्धता आवश्यकता पूर्ण करणे आवश्यक आहे. ग्रेफाइट भागांची शुद्धता 5×10-6 पेक्षा कमी असावी आणि वाटलेल्या इन्सुलेशनची शुद्धता 10×10-6 पेक्षा कमी असावी. यापैकी, B आणि Al घटकांची शुद्धता 0.1×10-6 च्या खाली असावी, कारण हे दोन घटक सिलिकॉन कार्बाइडच्या वाढीदरम्यान मुक्त छिद्र निर्माण करतील. या दोन घटकांच्या अति प्रमाणात सिलिकॉन कार्बाइडचे विद्युत गुणधर्म अस्थिर होतील, ज्यामुळे सिलिकॉन कार्बाइड उपकरणांच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम होईल. त्याच वेळी, अशुद्धतेच्या उपस्थितीमुळे क्रिस्टल दोष आणि विघटन होऊ शकते, ज्यामुळे शेवटी क्रिस्टलच्या गुणवत्तेवर परिणाम होतो.

4) चांगली बियाणे क्रिस्टल बाँडिंग प्रक्रिया. बियाणे क्रिस्टलच्या मागील बाजूचे विघटन होते आणि उच्च तापमानात उदात्तीकरण होते. क्रिस्टलच्या वाढीदरम्यान, क्रिस्टलच्या आत षटकोनी व्हॉईड्स किंवा अगदी मायक्रोट्यूब दोष तयार होऊ शकतात आणि गंभीर प्रकरणांमध्ये, मोठ्या-क्षेत्राचे बहुरूपी क्रिस्टल्स तयार केले जाऊ शकतात. म्हणून, सीड क्रिस्टलच्या मागील बाजूस प्रीट्रीट करणे आवश्यक आहे. सीड क्रिस्टलच्या Si पृष्ठभागावर सुमारे 20 μm जाडीचा दाट फोटोरेसिस्ट थर लावला जाऊ शकतो. सुमारे 600 डिग्री सेल्सिअस उच्च तापमानात कार्बनीकरण केल्यानंतर, एक दाट कार्बनयुक्त फिल्म थर तयार होतो. नंतर, ते उच्च तापमान आणि दाबाखाली ग्रेफाइट प्लेट किंवा ग्रेफाइट पेपरशी जोडले जाते. अशाप्रकारे मिळवलेले बीज क्रिस्टल क्रिस्टलायझेशनच्या गुणवत्तेत मोठ्या प्रमाणात सुधारणा करू शकते आणि बीज क्रिस्टलच्या मागील बाजूचे पृथक्करण प्रभावीपणे प्रतिबंधित करू शकते.

5) क्रिस्टल ग्रोथ सायकल दरम्यान क्रिस्टल ग्रोथ इंटरफेसची स्थिरता राखणे. सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल्सची जाडी हळूहळू वाढत असताना, क्रिस्टल ग्रोथ इंटरफेस क्रुसिबलच्या तळाशी असलेल्या सिलिकॉन कार्बाइड पावडरच्या वरच्या पृष्ठभागाकडे सरकते. यामुळे क्रिस्टल ग्रोथ इंटरफेसमध्ये वाढीच्या वातावरणात बदल होतो, ज्यामुळे थर्मल फील्ड आणि कार्बन-सिलिकॉन रेशो यासारख्या पॅरामीटर्समध्ये चढ-उतार होतात. त्याच बरोबर, ते वातावरणातील सामग्री वाहतूक दर कमी करते आणि क्रिस्टल वाढीचा वेग कमी करते, ज्यामुळे क्रिस्टलच्या सतत आणि स्थिर वाढीस धोका निर्माण होतो. रचना आणि नियंत्रण पद्धती अनुकूल करून या समस्या काही प्रमाणात कमी केल्या जाऊ शकतात. क्रुसिबल मोशन मेकॅनिझम जोडणे आणि क्रिस्टल वाढीच्या दराने अक्षीय दिशेने हळू हळू वर जाण्यासाठी क्रुसिबल नियंत्रित केल्याने क्रिस्टल ग्रोथ इंटरफेस वाढीच्या वातावरणाची स्थिरता सुनिश्चित होते आणि स्थिर अक्षीय आणि रेडियल तापमान ग्रेडियंट राखता येते.

Semicorex उच्च-गुणवत्तेची ऑफर करतेग्रेफाइट घटकSiC क्रिस्टल वाढीसाठी. आपल्याकडे काही चौकशी असल्यास किंवा अतिरिक्त तपशीलांची आवश्यकता असल्यास, कृपया आमच्याशी संपर्क साधण्यास अजिबात संकोच करू नका.

संपर्क फोन # +86-13567891907

SiC грејна нишка