Nuova tecnologia per la crescita dei cristalli SiC

La nuova tecnologia SiC Crystal Growth di VeTek Semiconductor utilizza blocchi CVD-SiC scartati per riciclare il materiale come fonte per la crescita dei cristalli SiC. Il bluk CVD-SiC utilizzato per la crescita del singolo cristallo viene preparato come blocchi rotti a dimensione controllata, che presentano differenze significative in forma e dimensione rispetto alla polvere di SiC commerciale comunemente utilizzata nel processo PVT, quindi è previsto il comportamento della crescita del singolo cristallo di SiC mostrare un comportamento significativamente diverso. Prima di eseguire l'esperimento di crescita del singolo cristallo SiC, sono state eseguite simulazioni al computer per ottenere tassi di crescita elevati e la zona calda è stata configurata di conseguenza per la crescita del singolo cristallo. Dopo la crescita dei cristalli, i cristalli cresciuti sono stati valutati mediante tomografia in sezione trasversale, spettroscopia micro-Raman, diffrazione di raggi X ad alta risoluzione e topografia a raggi X con radiazione di sincrotrone.

Processo di produzione e preparazione:

1. Preparare la sorgente del blocco CVD-SiC: in primo luogo, dobbiamo preparare una sorgente del blocco CVD-SiC di alta qualità, che solitamente è di elevata purezza e alta densità. Questo può essere preparato mediante il metodo della deposizione chimica in fase vapore (CVD) in condizioni di reazione appropriate.

2. Preparazione del substrato: selezionare un substrato appropriato come substrato per la crescita del singolo cristallo SiC. I materiali di substrato comunemente usati includono carburo di silicio, nitruro di silicio, ecc., che si adattano bene al monocristallo SiC in crescita.

3. Riscaldamento e sublimazione: posizionare la sorgente e il substrato del blocco CVD-SiC in un forno ad alta temperatura e fornire condizioni di sublimazione adeguate. Sublimazione significa che ad alta temperatura, la sorgente del blocco passa direttamente dallo stato solido a quello di vapore, quindi si ricondensa sulla superficie del substrato per formare un singolo cristallo.

4. Controllo della temperatura: durante il processo di sublimazione, il gradiente di temperatura e la distribuzione della temperatura devono essere controllati con precisione per favorire la sublimazione della fonte del blocco e la crescita dei singoli cristalli. Un adeguato controllo della temperatura può raggiungere la qualità dei cristalli e il tasso di crescita ideali.

5. Controllo dell'atmosfera: durante il processo di sublimazione è necessario controllare anche l'atmosfera di reazione. Il gas inerte ad elevata purezza (come l'argon) viene solitamente utilizzato come gas di trasporto per mantenere pressione e purezza adeguate e prevenire la contaminazione da impurità.

6. Crescita a cristallo singolo: la sorgente del blocco CVD-SiC subisce una transizione di fase vapore durante il processo di sublimazione e si ricondensa sulla superficie del substrato per formare una struttura a cristallo singolo. La rapida crescita dei singoli cristalli di SiC può essere ottenuta attraverso appropriate condizioni di sublimazione e controllo del gradiente di temperatura.

Specifiche:

Purezza escluso l'azoto: migliore del 99,9999% (6N).

Livelli di impurità (mediante spettrometria di massa con scarica a bagliore)

Workshop del produttore di rivestimenti SiC:

Filiera industriale: