सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट कोर प्रक्रिया प्रवाह

सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटकार्बन आणि सिलिकॉन या दोन घटकांनी बनलेला एक मिश्रित अर्धसंवाहक सिंगल क्रिस्टल मटेरियल आहे. यात मोठे बँडगॅप, उच्च थर्मल चालकता, उच्च क्रिटिकल ब्रेकडाउन फील्ड स्ट्रेंथ आणि उच्च इलेक्ट्रॉन सॅच्युरेशन ड्रिफ्ट रेट ही वैशिष्ट्ये आहेत. वेगवेगळ्या डाउनस्ट्रीम ऍप्लिकेशन फील्डनुसार, मुख्य वर्गीकरणामध्ये हे समाविष्ट आहे:

1) प्रवाहकीय प्रकार: ते पुढे पॉवर उपकरणे जसे की Schottky diodes, MOSFET, IGBT, इत्यादी बनवले जाऊ शकते, जे नवीन ऊर्जा वाहने, रेल्वे वाहतूक आणि उच्च-शक्तीचे प्रसारण आणि परिवर्तनामध्ये वापरले जातात.

२) सेमी-इन्सुलेटिंग प्रकार: हे पुढे HEMT सारख्या मायक्रोवेव्ह रेडिओ फ्रिक्वेन्सी उपकरणांमध्ये बनवले जाऊ शकते, जे माहिती संप्रेषण, रेडिओ शोध आणि इतर क्षेत्रात वापरले जाते.

प्रवाहकीयSiC सबस्ट्रेट्समुख्यतः नवीन ऊर्जा वाहने, फोटोव्होल्टेईक्स आणि इतर क्षेत्रात वापरली जातात. सेमी-इन्सुलेटिंग SiC सब्सट्रेट्स प्रामुख्याने 5G रेडिओ फ्रिक्वेन्सी आणि इतर फील्डमध्ये वापरले जातात. सध्याच्या मुख्य प्रवाहातील 6-इंच SiC सब्सट्रेट 2010 च्या आसपास परदेशात सुरू झाले आणि SiC क्षेत्रात चीन आणि परदेशातील एकूण अंतर पारंपारिक सिलिकॉन-आधारित सेमीकंडक्टरपेक्षा कमी आहे. याव्यतिरिक्त, SiC सबस्ट्रेट्स मोठ्या आकारात विकसित होत असल्याने, चीन आणि परदेशातील अंतर कमी होत आहे. सध्या, परदेशी नेत्यांनी 8 इंच करण्यासाठी प्रयत्न केले आहेत आणि डाउनस्ट्रीम ग्राहक प्रामुख्याने ऑटोमोटिव्ह ग्रेड आहेत. देशांतर्गत, उत्पादने प्रामुख्याने लहान आकाराची असतात आणि 6-इंच उत्पादनांची पुढील 2-3 वर्षांमध्ये मोठ्या प्रमाणात उत्पादन क्षमता अपेक्षित आहे, ज्यामध्ये डाउनस्ट्रीम ग्राहक प्रामुख्याने औद्योगिक दर्जाचे ग्राहक असतील.

सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटतयारी हा एक तंत्रज्ञान- आणि प्रक्रिया-केंद्रित उद्योग आहे आणि मुख्य प्रक्रिया प्रवाहामध्ये हे समाविष्ट आहे:

1. कच्चा माल संश्लेषण: उच्च-शुद्धता सिलिकॉन पावडर + कार्बन पावडर सूत्रानुसार मिसळले जाते, 2,000°C पेक्षा जास्त तापमानाच्या स्थितीत प्रतिक्रिया कक्षेत प्रतिक्रिया दिली जाते आणि विशिष्ट क्रिस्टल स्वरूपाचे आणि कण आकाराचे सिलिकॉन कार्बाइड कण संश्लेषित केले जातात. क्रशिंग, स्क्रीनिंग, साफसफाई आणि इतर प्रक्रिया केल्यानंतर, उच्च-शुद्धता सिलिकॉन कार्बाइड पावडर कच्चा माल जो क्रिस्टल वाढीच्या गरजा पूर्ण करतो.

2. क्रिस्टल वाढ: बाजारातील सध्याची मुख्य प्रवाह प्रक्रिया PVT गॅस फेज ट्रान्समिशन पद्धत आहे. सिलिकॉन कार्बाइड पावडर बंद, व्हॅक्यूम ग्रोथ चेंबरमध्ये 2300 डिग्री सेल्सिअस तपमानावर गरम केली जाते ज्यामुळे ते प्रतिक्रिया वायूमध्ये उदात्तीकरण होते. नंतर ते अणू जमा करण्यासाठी सीड क्रिस्टलच्या पृष्ठभागावर हस्तांतरित केले जाते आणि सिलिकॉन कार्बाइड सिंगल क्रिस्टलमध्ये वाढविले जाते.

याव्यतिरिक्त, द्रव टप्प्याची पद्धत भविष्यात मुख्य प्रवाहातील प्रक्रिया बनेल. याचे कारण असे आहे की PVT पद्धतीच्या क्रिस्टल वाढीच्या प्रक्रियेतील विस्थापन दोष नियंत्रित करणे कठीण आहे. लिक्विड फेज पद्धतीमुळे सिलिकॉन कार्बाइड सिंगल क्रिस्टल्स स्क्रू डिस्लोकेशन, एज डिस्लोकेशन आणि स्टॅकिंग फॉल्ट्सशिवाय वाढू शकतात कारण वाढ प्रक्रिया स्थिर द्रव टप्प्यात आहे. हा फायदा उच्च-गुणवत्तेच्या मोठ्या आकाराच्या सिलिकॉन कार्बाइड सिंगल क्रिस्टल्सच्या तयारी तंत्रज्ञानासाठी आणखी एक महत्त्वाची दिशा आणि भविष्यातील विकास राखीव प्रदान करतो.

3. क्रिस्टल प्रोसेसिंग, प्रामुख्याने इनगॉट प्रोसेसिंग, क्रिस्टल रॉड कटिंग, ग्राइंडिंग, पॉलिशिंग, क्लीनिंग आणि इतर प्रक्रिया आणि शेवटी सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट तयार करणे.