Mis on kõrge puhtusastmega poorne grafiit? - Vetek

Viimastel aastatel on jõuelektroonikaseadmete jõudlusnõuded energiatarbimise, mahu, efektiivsuse jms osas muutunud järjest kõrgemaks. SiC-l on suurem ribalaius, suurem läbilöögivälja tugevus, suurem soojusjuhtivus, suurem küllastunud elektronide liikuvus ja suurem keemiline stabiilsus, mis korvab traditsiooniliste pooljuhtmaterjalide puudused. SiC kristallide tõhus ja suuremahuline kasvatamine on alati olnud keeruline probleem ja kõrge puhtusastmega kristallide kasutuselevõttpoorne grafiitviimastel aastatel on kvaliteeti tõhusalt parandanudJaCmonokristallide kasv.

VeTek Semiconductor poorse grafiidi tüüpilised füüsikalised omadused:

Kõrge puhtusastmega poorne grafiit SiC monokristallide kasvatamiseks PVT meetodil

Ⅰ. PVT meetod

PVT-meetod on SiC monokristallide kasvatamise peamine protsess. SiC kristallide kasvu põhiprotsess jaguneb toorainete sublimatsiooniks lagunemiseks kõrgel temperatuuril, gaasifaasiliste ainete transportimiseks temperatuurigradiendi toimel ja gaasifaasi ainete ümberkristallisatsiooniks idukristallidel. Sellest lähtuvalt jaguneb tiigli sisemus kolmeks osaks: toormaterjali pindala, kasvuõõnsus ja seemnekristall. Toorainepiirkonnas toimub soojuse ülekandmine soojuskiirguse ja soojusjuhtivuse vormis. Pärast kuumutamist lagunevad ränikarbiidi toorained peamiselt järgmiste reaktsioonide kaudu:

JaC(id) = Si(g) + C(s)

2SiC(s) = Si(g) + SiC₂(g)

2SiC(s) = C(s) + Ja₂C(g)

Toorainepiirkonnas langeb temperatuur tiigli seina lähedusest toorme pinnani, st tooraine serva temperatuur > tooraine sisetemperatuur > tooraine pinna temperatuur, mille tulemuseks on aksiaalsed ja radiaalsed temperatuurigradiendid, mille suurusel on suurem mõju kristallide kasvule. Ülaltoodud temperatuurigradiendi toimel hakkab tooraine tiigli seina lähedal grafitiseeruma, mille tulemuseks on materjali voolu ja poorsuse muutused. Kasvukambris transporditakse toorainepiirkonnas tekkivad gaasilised ained aksiaalse temperatuurigradiendi poolt juhitavasse idukristalli asendisse. Kui grafiittiigli pind ei ole kaetud spetsiaalse kattega, reageerivad gaasilised ained tiigli pinnaga, korrodeerides grafiittiigli, muutes kasvukambris C/Si suhet. Soojus kandub selles piirkonnas peamiselt soojuskiirguse kujul. Seemnekristalli asendis on kasvukambris olevad gaasilised ained Si, Si2C, SiC2 jt idukristalli madala temperatuuri tõttu üleküllastunud olekus ning idukristallide pinnal toimub ladestumine ja kasv. Peamised reaktsioonid on järgmised:

Ja₂C (g) + SiC₂(g) = 3SiC (s)

Ja (g) + SiC₂(g) = 2SiC (s)

Rakenduse stsenaariumidkõrge puhtusastmega poorne grafiit ühekristallilises SiC kasvusahjud vaakum- või inertgaasikeskkonnas kuni 2650 °C:

Kirjanduse uuringute kohaselt on kõrge puhtusastmega poorsest grafiidist SiC monokristallide kasvus palju abi. Võrdlesime SiC monokristalli kasvukeskkonda koos ja ilmakõrge puhtusastmega poorne grafiit.

Temperatuuri kõikumine piki tiigli keskjoont kahe poorse grafiidiga ja ilma poorse grafiidita struktuuri puhul

Toorainepiirkonnas on kahe konstruktsiooni ülemise ja alumise temperatuuri erinevused vastavalt 64,0 ja 48,0 ℃. Kõrge puhtusastmega poorse grafiidi ülemise ja alumise temperatuuri erinevus on suhteliselt väike ja aksiaalne temperatuur on ühtlasem. Kokkuvõttes mängib kõrge puhtusastmega poorne grafiit esmalt soojusisolatsiooni rolli, mis tõstab tooraine üldist temperatuuri ja vähendab kasvukambri temperatuuri, mis soodustab tooraine täielikku sublimatsiooni ja lagunemist. Samal ajal vähenevad aksiaalsed ja radiaalsed temperatuuride erinevused tooraine piirkonnas ning paraneb sisetemperatuuri jaotuse ühtlus. See aitab SiC kristallidel kiiresti ja ühtlaselt kasvada.

Lisaks temperatuuriefektile muudab kõrge puhtusastmega poorne grafiit ka gaasi voolukiirust SiC monokristallahjus. See väljendub peamiselt selles, et kõrge puhtusastmega poorne grafiit aeglustab materjali voolukiirust servas, stabiliseerides seeläbi gaasi voolukiirust SiC monokristallide kasvu ajal.

Ⅱ. Kõrge puhtusastmega poorse grafiidi roll SIC monokristallide kasvuahjus

Kõrge puhtusastmega poorse grafiidiga SIC monokristallide kasvuahjus piirab materjalide transporti kõrge puhtusastmega poorne grafiit, liides on väga ühtlane ja kasvuliideses ei esine servade kõverdumist. SiC kristallide kasv kõrge puhtusastmega poorse grafiidiga SIC monokristallide kasvuahjus on aga suhteliselt aeglane. Seetõttu pärsib kõrge puhtusastmega poorse grafiidi kasutuselevõtt kristalli liidese jaoks tõhusalt servade grafitiseerimisest põhjustatud suurt materjali voolukiirust, pannes seeläbi ränikarbiidi kristalli ühtlaselt kasvama.

Liides muutub aja jooksul SiC monokristallide kasvu ajal kõrge puhtusastmega poorse grafiidiga ja ilma

Seetõttu on kõrge puhtusastmega poorne grafiit tõhus vahend SiC kristallide kasvukeskkonna parandamiseks ja kristallide kvaliteedi optimeerimiseks.

Poorne grafiitplaat on poorse grafiidi tüüpiline kasutusvorm

JaCmonokristallide valmistamise skemaatiline diagramm, kasutades poorset grafiitplaati ja PVT meetoditCVDJaCtoores materjalistVeTek Semiconductorilt

VeTek Semiconductori eelis seisneb tugevas tehnilises meeskonnas ja suurepärases teenindusmeeskonnas. Vastavalt teie vajadustele saame kohandada sobivahkõrge puhtusastmegapoorne grafiitetooted, mis aitavad teil ränikarbiidi monokristallide kasvatamise tööstuses suuri edusamme ja eeliseid saavutada.