Qualityokary hilli kremniy karbidi ýeke kristal taýýarlamak üçin esasy pikirler

Silikon ýeke kristal taýýarlamagyň esasy usullary: Fiziki buglary daşamak (PVT), Iň ýokary tohumly çözgüdiň ösüşi (TSSG) we ýokary temperaturaly himiki bug buglanyşy (HT-CVD). Bularyň arasynda PVT usuly ýönekeý enjamlary, dolandyryş aňsatlygy, pes enjamlar we iş çykdajylary sebäpli senagat önümçiliginde giňden kabul edilýär.

Silikon karbid kristallarynyň PVT ösmegi üçin esasy tehniki nokatlar

Fiziki bug transporty (PVT) usuly bilen kremniý karbid kristallary ösdürilende aşakdaky tehniki taraplar göz öňünde tutulmalydyr:

1. Ösüş palatasyndaky grafit materiallarynyň arassalygy: Grafit komponentlerindäki haramlyk 5 × 10⁻⁶-dan pes bolmaly, izolýasiýa içindäki haramlyk mukdary 10 × 10⁻⁶-dan pes bolmaly. B we Al ýaly elementler 0,1 × 10⁻⁶-dan aşakda saklanmalydyr.
2. Dogry tohum kristal polýarlygy saýlamak: Empirik gözlegler, C (0001) ýüzi 4H-SiC kristallaryny ösdürip ýetişdirmek üçin amatlydygyny, Si (0001) ýüzi 6H-SiC kristallaryny ösdürmek üçin ulanylýandygyny görkezýär.
3. Okdan daşary tohum kristallaryny ulanmak: Okdan daşary tohum kristallary kristalyň ösüşiniň simmetriýasyny üýtgedip, kristaldaky kemçilikleri azaldyp biler.
4. Qualityokary hilli tohum kristal baglanyşyk prosesi.
5. Ösüş siklinde kristal ösüş interfeýsiniň durnuklylygyny saklamak.

Silikon karbid kristal ösüşi üçin esasy tehnologiýalar

1. Silikon karbid tozy üçin doping tehnologiýasy
   Silikon karbid poroşokyny degişli mukdarda Ce bilen atmak, 4H-SiC ýeke kristallaryň ösüşini durnuklaşdyryp biler. Amaly netijeler, Ce dopingiň edip biljekdigini görkezýär:

• Silikon karbid kristallarynyň ösüş depginini ýokarlandyrmak.
• Kristal ösüşiň ugruny dolandyryň, has birmeňzeş we yzygiderli ediň.
• Haramlygyň emele gelmegini basyp, kemçilikleri azaldyň we bir kristal we ýokary hilli kristallaryň öndürilmegini ýeňilleşdiriň.
• Kristalyň arka poslamagyny saklaň we bir kristal hasyllylygy ýokarlandyryň.

• Ok we radial temperatura gradient dolandyryş tehnologiýasy
  Okuň temperatura gradienti, esasan, kristalyň ösüş görnüşine we netijeliligine täsir edýär. Artykmaç kiçijik temperatura gradienti polikristally emele gelip, ösüş depginini peseldip biler. Dogry eksenel we radial temperatura gradiýentleri durnukly kristal hilini saklamak bilen SiC kristalynyň çalt ösmegini aňsatlaşdyrýar.
• Bazal uçaryň ýerleşişi (BPD) dolandyryş tehnologiýasy
  BPD kemçilikleri, esasan, kristaldaky gyrkym stresleri, süýşmek ulgamlaryny işjeňleşdirip, SiC-iň kritiki gyrkym stresinden ýokary bolanda ýüze çykýar. BPD-ler kristalyň ösüş ugruna perpendikulýar bolansoň, esasan kristal ulalanda we sowadylanda emele gelýär.
• Bug fazasynyň kompozisiýa gatnaşygyny sazlamak tehnologiýasy
  Ösüş gurşawynda uglerod-kremniniň gatnaşygyny ýokarlandyrmak, bir kristal ösüşi durnuklaşdyrmak üçin täsirli çäre. Kömürturşy-kremniniň has ýokary gatnaşygy uly basgançaklary azaldýar, tohum kristalynyň üstki ösüş maglumatyny saklaýar we polip görnüşiniň emele gelmegini basýar.
• Pes stres dolandyryş tehnologiýasy
  Kristal ösüş döwründe ýüze çykýan stres, kristal uçarlaryň egilmegine sebäp bolup, kristalyň hiliniň pesligine ýa-da ýarylmagyna sebäp bolup biler. Stressokary stres epitaksial gatlagyň hiline we enjamyň işleýşine ýaramaz täsir edip bilýän bazal tekizligiň ýerleşişini hem ýokarlandyrýar.

6 dýuýmlyk SiC wafli skaner şekili

Kristallardaky stresleri azaltmagyň usullary:

• SiC ýeke kristallarynyň deňagramly ösmegini üpjün etmek üçin temperatura meýdanynyň paýlanyşyny we iş parametrlerini sazlaň.
• Iň az çäklendirmeler bilen erkin kristalyň ösmegine ýol açmak üçin möhüm gurluşy optimizirläň.
• Tohum kristalynyň we grafit saklaýjynyň arasynda ýylylyk giňelişiniň gabat gelmezligini azaltmak üçin tohum kristalyny kesgitlemek usullaryny üýtgediň. Adaty çemeleşme, tohum kristaly bilen grafit saklaýjynyň arasynda 2 mm boşluk goýmakdyr.
• Içerki stresleri doly boşatmak üçin, peçde ýanmagy amala aşyrmak, ýanmagyň temperaturasyny we dowamlylygyny sazlamak arkaly anneal proseslerini gowulandyryň.

Silikon karbid kristal ösüş tehnologiýasynyň geljekki tendensiýalary

Öňe seretseň, ýokary hilli SiC ýeke kristal taýýarlaýyş tehnologiýasy aşakdaky ugurlarda öser:

1. Uly göwrümli ösüş
   Silikon karbid ýeke kristallaryň diametri birnäçe millimetrden 6 dýuýma, 8 dýuýma we hatda has uly 12 dýuým ululykda ösdi. Uly diametrli SiC kristallary önümçiligiň netijeliligini ýokarlandyrýar, çykdajylary azaldýar we ýokary güýçli enjamlaryň isleglerini kanagatlandyrýar.
2. Qualityokary hilli ösüş
   Performanceokary öndürijilikli enjamlar üçin ýokary hilli SiC ýeke kristallary zerurdyr. Möhüm öňegidişlik gazanylan hem bolsa, enjamyň işleýşine we ygtybarlylygyna täsir edýän mikrop turbalar, ýerleşdirişler we hapalar ýaly kemçilikler henizem bar.
3. Çykdajylary azaltmak
   SiC kristal taýýarlygynyň ýokary bahasy, käbir ugurlarda ulanylmagyny çäklendirýär. Ösüş proseslerini optimizirlemek, önümçiligiň netijeliligini ýokarlandyrmak we çig mal çykdajylaryny azaltmak önümçilik çykdajylaryny azaltmaga kömek edip biler.
4. Akylly ösüş
   AI-de gazanylan üstünlikler we uly maglumatlar bilen SiC kristal ösüş tehnologiýasy has akylly çözgütleri kabul eder. Sensorlary we awtomatlaşdyrylan ulgamlary ulanyp, hakyky wagtda gözegçilik we gözegçilik prosesiň durnuklylygyny we dolandyrylyşyny ýokarlandyrar. Mundan başga-da, uly maglumatlar analitikasy hrustal hilini we önümçiligiň netijeliligini ýokarlandyryp, ösüş parametrlerini optimizirläp biler.

Qualityarymgeçiriji material gözleginde ýokary hilli kremniy karbid ýeke kristal taýýarlaýyş tehnologiýasy esasy ugur bolup durýar. Tehnologiýanyň ösmegi bilen, SiC kristal ösüş usullary ösmegini dowam etdirer we ýokary temperatura, ýokary ýygylyk we ýokary güýçli meýdanlarda amaly esaslar bilen üpjün eder.