СиЦ кристали припремљени ПВТ методом

Главни метод за припрему монокристала силицијум карбида је метода физичког транспорта паре (ПВТ). Овај метод се углавном састоји од ашупљина кварцне цеви, агрејни елемент(индукциони калем или графитни грејач),изолација од графитног угљеникаматеријал, аграфитни лончић, кристал силицијум карбида, прах силицијум карбида и високотемпературни термометар. Силицијум карбид прах се налази на дну графитног лончића, док је семенски кристал фиксиран на врху. Процес раста кристала је следећи: температура на дну лончића се подиже на 2100–2400 °Ц загревањем (индукцијом или отпором). Прашак силицијум карбида на дну лончића се распада на овој високој температури, стварајући гасовите супстанце као што су Си, Си₂Ц и СиЦ₂. Под утицајем градијената температуре и концентрације унутар шупљине, ове гасовите супстанце се транспортују на нижу температуру површине кристала семена и постепено се кондензују и стварају језгро, на крају постижући раст кристала силицијум карбида.

Кључне техничке тачке које треба имати на уму када узгајате кристале силицијум карбида помоћу методе физичког транспорта паре су следеће:

1) Чистоћа графитног материјала унутар температурног поља раста кристала мора испунити захтеве. Чистоћа графитних делова треба да буде мања од 5×10-6, а изолационог филца мања од 10×10-6. Међу њима, чистоћа Б и Ал елемената треба да буде испод 0,1×10-6, пошто ће ова два елемента створити слободне рупе током раста силицијум карбида. Прекомерне количине ова два елемента ће довести до нестабилних електричних својстава силицијум карбида, што утиче на перформансе уређаја од силицијум карбида. Истовремено, присуство нечистоћа може довести до кристалних дефеката и дислокација, што на крају утиче на квалитет кристала.

2) Поларитет кристала семена мора бити правилно одабран. Верификовано је да се раван Ц(0001) може користити за узгој кристала 4Х-СиЦ, а раван Си(0001) за узгој кристала 6Х-СиЦ.

3) Користите кристале семена ван осе за раст. Оптимални угао затегнутог кристала ван осе је 4°, који показује ка оријентацији кристала. Семенски кристали ван осе не само да могу променити симетрију раста кристала и смањити дефекте у кристалу, већ и омогућити кристалу да расте дуж специфичне оријентације кристала, што је корисно за припрему монокристалних кристала. Истовремено, може учинити раст кристала уједначенијим, смањити унутрашњи стрес и напрезање у кристалу и побољшати квалитет кристала.

4) Добар процес везивања кристала семена. Задња страна семенског кристала се распада и сублимира на високој температури. Током раста кристала, унутар кристала се могу формирати хексагоналне шупљине или чак дефекти микроцеви, ау тешким случајевима могу се генерисати полиморфни кристали велике површине. Због тога, задња страна кристала за семе мора бити претходно третирана. Густи слој фоторезиста дебљине око 20 μм може се обложити на Си површину кристала семена. Након високотемпературне карбонизације на око 600 °Ц, формира се густи карбонизовани филмски слој. Затим се везује за графитну плочу или графитни папир под високом температуром и притиском. Кристал за семе добијен на овај начин може у великој мери побољшати квалитет кристализације и ефикасно инхибирати аблацију задње стране кристала семена.

5) Одржавање стабилности интерфејса раста кристала током циклуса раста кристала. Како се дебљина кристала силицијум карбида постепено повећава, интерфејс раста кристала се постепено помера ка горњој површини праха силицијум карбида на дну лончића. Ово узрокује промене у окружењу раста на интерфејсу раста кристала, што доводи до флуктуација у параметрима као што су топлотно поље и однос угљеник-силицијум. Истовремено, смањује брзину транспорта атмосферског материјала и успорава брзину раста кристала, што представља ризик за континуиран и стабилан раст кристала. Ови проблеми се могу донекле ублажити оптимизацијом структуре и метода контроле. Додавање механизма за кретање лончића и контрола да се лончић полако креће нагоре дуж аксијалног правца при брзини раста кристала може да обезбеди стабилност окружења раста интерфејса раста кристала и одржава стабилан аксијални и радијални температурни градијент.

Семицорек нуди висок квалитетграфитне компонентеза раст кристала СиЦ. Ако имате било каквих питања или су вам потребни додатни детаљи, не устручавајте се да нас контактирате.

Контакт телефон # +86-13567891907

Емаил: салес@семицорек.цом