Κρύσταλλοι SiC Παρασκευασμένοι με Μέθοδο PVT

Η κύρια μέθοδος για την παρασκευή μονοκρυστάλλων καρβιδίου του πυριτίου είναι η μέθοδος φυσικής μεταφοράς ατμών (PVT). Αυτή η μέθοδος αποτελείται κυρίως από ακοιλότητα σωλήνα χαλαζία, αθερμαντικό στοιχείο(επαγωγικό πηνίο ή θερμαντήρας γραφίτη),μόνωση από τσόχα άνθρακα από γραφίτηυλικό, αχωνευτήριο γραφίτη, έναν κρύσταλλο καρβιδίου του πυριτίου, μια σκόνη καρβιδίου του πυριτίου και ένα θερμόμετρο υψηλής θερμοκρασίας. Η σκόνη καρβιδίου του πυριτίου βρίσκεται στον πυθμένα του χωνευτηρίου γραφίτη, ενώ ο κρύσταλλος των σπόρων είναι στερεωμένος στην κορυφή. Η διαδικασία ανάπτυξης κρυστάλλων έχει ως εξής: η θερμοκρασία στον πυθμένα του χωνευτηρίου αυξάνεται στους 2100–2400 °C μέσω θέρμανσης (επαγωγή ή αντίσταση). Η σκόνη καρβιδίου του πυριτίου στον πυθμένα του χωνευτηρίου αποσυντίθεται σε αυτή την υψηλή θερμοκρασία, παράγοντας αέριες ουσίες όπως Si, Si2C και SiC2. Υπό την επίδραση των βαθμίδων θερμοκρασίας και συγκέντρωσης εντός της κοιλότητας, αυτές οι αέριες ουσίες μεταφέρονται στην επιφάνεια χαμηλότερης θερμοκρασίας του κρυστάλλου των σπόρων και σταδιακά συμπυκνώνονται και σχηματίζουν πυρήνες, επιτυγχάνοντας τελικά την ανάπτυξη του κρυστάλλου καρβιδίου του πυριτίου.

Η κύρια μέθοδος για την παρασκευή μονοκρυστάλλων καρβιδίου του πυριτίου είναι η μέθοδος φυσικής μεταφοράς ατμών (PVT). Αυτή η μέθοδος αποτελείται κυρίως από α

5) Διατηρήστε τη σταθερότητα της διεπαφής ανάπτυξης κρυστάλλων κατά τη διάρκεια του κύκλου ανάπτυξης κρυστάλλων. Καθώς το πάχος των κρυστάλλων καρβιδίου του πυριτίου αυξάνεται σταδιακά, η διεπιφάνεια ανάπτυξης κρυστάλλων μετακινείται σταδιακά προς την άνω επιφάνεια της σκόνης καρβιδίου του πυριτίου στον πυθμένα του χωνευτηρίου. Αυτό προκαλεί αλλαγές στο περιβάλλον ανάπτυξης στη διεπιφάνεια ανάπτυξης κρυστάλλων, οδηγώντας σε διακυμάνσεις σε παραμέτρους όπως το θερμικό πεδίο και η αναλογία άνθρακα-πυριτίου. Ταυτόχρονα, μειώνει τον ρυθμό μεταφοράς του ατμοσφαιρικού υλικού και επιβραδύνει την ταχύτητα ανάπτυξης των κρυστάλλων, θέτοντας σε κίνδυνο τη συνεχή και σταθερή ανάπτυξη του κρυστάλλου. Αυτά τα προβλήματα μπορούν να μετριαστούν σε κάποιο βαθμό με τη βελτιστοποίηση της δομής και των μεθόδων ελέγχου. Η προσθήκη ενός μηχανισμού κίνησης του χωνευτηρίου και ο έλεγχος του χωνευτηρίου ώστε να κινείται αργά προς τα πάνω κατά μήκος της αξονικής κατεύθυνσης με ρυθμό ανάπτυξης κρυστάλλων μπορεί να εξασφαλίσει τη σταθερότητα του περιβάλλοντος ανάπτυξης της διεπαφής ανάπτυξης κρυστάλλων και να διατηρήσει μια σταθερή αξονική και ακτινική κλίση θερμοκρασίας.

2) Η πολικότητα των κρυστάλλων σπόρων πρέπει να επιλεγεί σωστά. Έχει επαληθευτεί ότι το επίπεδο C(0001) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη κρυστάλλων 4H-SiC και το επίπεδο Si(0001) χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη κρυστάλλων 6H-SiC.

3) Χρησιμοποιήστε κρυστάλλους σπόρων εκτός άξονα για ανάπτυξη. Η βέλτιστη γωνία του κρυστάλλου σποράς εκτός άξονα είναι 4°, δείχνοντας προς τον προσανατολισμό των κρυστάλλων. Οι κρύσταλλοι σπόρων εκτός άξονα μπορούν όχι μόνο να αλλάξουν τη συμμετρία της ανάπτυξης των κρυστάλλων και να μειώσουν τα ελαττώματα στον κρύσταλλο, αλλά και να επιτρέψουν στον κρύσταλλο να αναπτυχθεί κατά μήκος ενός συγκεκριμένου κρυσταλλικού προσανατολισμού, ο οποίος είναι ωφέλιμος για την παρασκευή κρυστάλλων μονοκρυστάλλου. Ταυτόχρονα, μπορεί να κάνει την ανάπτυξη των κρυστάλλων πιο ομοιόμορφη, να μειώσει την εσωτερική πίεση και την καταπόνηση στον κρύσταλλο και να βελτιώσει την ποιότητα των κρυστάλλων.

4) Καλή διαδικασία συγκόλλησης κρυστάλλων σπόρων. Η πίσω πλευρά του κρυστάλλου των σπόρων αποσυντίθεται και εξαχνώνεται σε υψηλή θερμοκρασία. Κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης των κρυστάλλων, μπορεί να δημιουργηθούν εξαγωνικά κενά ή ακόμη και ελαττώματα μικροσωλήνων μέσα στον κρύσταλλο και σε σοβαρές περιπτώσεις, μπορούν να δημιουργηθούν πολυμορφικοί κρύσταλλοι μεγάλης περιοχής. Επομένως, η πίσω πλευρά του κρυστάλλου των σπόρων πρέπει να υποβληθεί σε προεπεξεργασία. Ένα πυκνό φωτοανθεκτικό στρώμα με πάχος περίπου 20 μm μπορεί να επικαλυφθεί στην επιφάνεια Si του κρυστάλλου των σπόρων. Μετά την ενανθράκωση σε υψηλή θερμοκρασία στους περίπου 600 °C, σχηματίζεται ένα πυκνό στρώμα ανθρακούχου φιλμ. Στη συνέχεια, συγκολλάται σε πλάκα γραφίτη ή χαρτί γραφίτη υπό υψηλή θερμοκρασία και πίεση. Ο σπόρος κρύσταλλος που λαμβάνεται με αυτόν τον τρόπο μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ποιότητα κρυστάλλωσης και να αναστείλει αποτελεσματικά την αφαίρεση της πίσω πλευράς του κρυστάλλου των σπόρων.

5) Διατηρήστε τη σταθερότητα της διεπαφής ανάπτυξης κρυστάλλων κατά τη διάρκεια του κύκλου ανάπτυξης κρυστάλλων. Καθώς το πάχος των κρυστάλλων καρβιδίου του πυριτίου αυξάνεται σταδιακά, η διεπιφάνεια ανάπτυξης κρυστάλλων μετακινείται σταδιακά προς την άνω επιφάνεια της σκόνης καρβιδίου του πυριτίου στον πυθμένα του χωνευτηρίου. Αυτό προκαλεί αλλαγές στο περιβάλλον ανάπτυξης στη διεπιφάνεια ανάπτυξης κρυστάλλων, οδηγώντας σε διακυμάνσεις σε παραμέτρους όπως το θερμικό πεδίο και η αναλογία άνθρακα-πυριτίου. Ταυτόχρονα, μειώνει τον ρυθμό μεταφοράς του ατμοσφαιρικού υλικού και επιβραδύνει την ταχύτητα ανάπτυξης των κρυστάλλων, θέτοντας σε κίνδυνο τη συνεχή και σταθερή ανάπτυξη του κρυστάλλου. Αυτά τα προβλήματα μπορούν να μετριαστούν σε κάποιο βαθμό με τη βελτιστοποίηση της δομής και των μεθόδων ελέγχου. Η προσθήκη ενός μηχανισμού κίνησης του χωνευτηρίου και ο έλεγχος του χωνευτηρίου ώστε να κινείται αργά προς τα πάνω κατά μήκος της αξονικής κατεύθυνσης με ρυθμό ανάπτυξης κρυστάλλων μπορεί να εξασφαλίσει τη σταθερότητα του περιβάλλοντος ανάπτυξης της διεπαφής ανάπτυξης κρυστάλλων και να διατηρήσει μια σταθερή αξονική και ακτινική κλίση θερμοκρασίας.

Το Semicorex προσφέρει υψηλή ποιότητασυστατικά γραφίτηγια την ανάπτυξη κρυστάλλων SiC. Εάν έχετε οποιαδήποτε απορία ή χρειάζεστε πρόσθετες λεπτομέρειες, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας.

Τηλέφωνο επικοινωνίας +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com