كتلة كذا CVD لنمو البلورة كذا

SIC عبارة عن أشباه موصلات واسعة النطاق مع خصائص ممتازة ، في ارتفاع الطلب على تطبيقات عالية الجهد وعالية الطاقة وعالية التردد ، وخاصة في أشباه الموصلات الكهربائية. تزرع بلورات SIC باستخدام طريقة PVT بمعدل نمو يتراوح من 0.3 إلى 0.8 مم/ساعة للتحكم في البلورة. كان النمو السريع لـ SIC يمثل تحديًا بسبب مشاكل الجودة مثل شوائب الكربون ، وتدهور النقاء ، ونمو الكريستالات ، وتكوين حدود الحبوب ، وعيوب مثل الاضطرابات والمسامية ، مما يحد من إنتاجية ركائز SIC.

يتم الحصول على المواد الخام للسيليكون التقليدية من خلال رد فعل السيليكون والجرافيت عالي النقاء ، والتي تكون عالية التكلفة ، منخفضة في النقاء والصغيرة في الحجم. يستخدم أشباه الموصلات الفيتيكية تقنية الفراش المميعة وترسب البخار الكيميائي لتوليد كتلة كذا CVD باستخدام ميثيل تريكلوروسيلان. المنتج الثانوي الرئيسي هو فقط حمض الهيدروكلوريك ، الذي يحتوي على تلوث بيئي منخفض.

يستخدم أشباه الموصلات الفيتيكية كتلة CVD SIC لكذا النمو البلوري. يمكن استخدام كربيد السيليكون المرتفع الفائق (SIC) المنتجة من خلال ترسب البخار الكيميائي (CVD) كمواد مصدر لزراعة بلورات SIC المتزايدة عبر نقل البخار المادي (PVT). 

يتخصص أشباه الموصلات في VETEK في SIC كبيرة الجسيمات لـ PVT ، والتي لها كثافة أعلى مقارنة بمواد الجسيمات الصغيرة التي تتكون من الاحتراق التلقائي من SI والغازات المحتوية على C. على عكس تلبيس المرحلة الصلبة أو رد فعل Si و C ، لا يتطلب PVT فرنًا مخصصًا أو خطوة تلبيس مستهلكة للوقت في فرن النمو.

أظهرت أشباه الموصلات الفيتيكية بنجاح طريقة PVT للنمو البلوري السريع في ظل ظروف التدرج عالية الحرارة باستخدام كتل CVD SIC المسحوقة لنمو البلورة SIC. لا تزال المادة الخام المزروعة تحافظ على النموذج الأولي ، مما يقلل من إعادة التبلور ، وتقليل الرسوم البيانية للمواد الخام ، وتقليل عيوب تغليف الكربون ، وتحسين جودة البلورة.

مقارنة للمواد الجديدة والقديمة:

المواد الخام وآليات التفاعل

طريقة مسحوق الحبر/السيليكا التقليدية: باستخدام مسحوق السيليكا العالي نقاء + كونر كمواد خام ، يتم تصنيع بلورة SIC في درجة حرارة عالية أعلى من 2000 ℃ بواسطة طريقة نقل البخار الفيزيائي (PVT) ، والتي لديها استهلاك عالي الطاقة وسهولة إدخال الشوائب.

جزيئات SIC CVD: يتم استخدام سلائف طور البخار (مثل السيلان ، الميثيل سيلان ، وما إلى ذلك) لتوليد جزيئات SIC عالية النقاء عن طريق ترسب البخار الكيميائي (CVD) عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا (800-1100 ℃) ، والتفاعل أكثر قابلية للتحكم وأقل شرطات.

تحسين الأداء الهيكلي:

يمكن أن تنظم طريقة CVD بدقة حجم الحبوب SIC (منخفضة تصل إلى 2 نانومتر) لتشكيل بنية internowire/الأنبوب ، مما يحسن بشكل كبير الكثافة والخصائص الميكانيكية للمادة.

تحسين الأداء المضاد للتنسيق: من خلال تصميم تخزين السيليكون الهيكلي الكربوني المسامي ، يقتصر تمدد جسيمات السيليكون على micropores ، وحياة الدورة أعلى بأكثر من 10 أضعاف من المواد التقليدية القائمة على السيليكون.

توسيع سيناريو التطبيق:

مجال الطاقة الجديد: استبدل قطب الكربون السلبي للسيليكون التقليدي ، يتم زيادة الكفاءة الأولى إلى 90 ٪ (القطب السلبي لأكسجين السيليكون التقليدي هو 75 ٪ فقط) ، ودعم شحن سريع 4C ، لتلبية احتياجات بطاريات الطاقة.

حقل أشباه الموصلات: تنمو 8 بوصات وفوق رقاقة كبيلة كبيرة الحجم ، سمك البلورة يصل إلى 100 مم (طريقة PVT التقليدية فقط 30 مم) ، زيادة العائد بنسبة 40 ٪.

CVD SIC Film Crystal Structure:

الخصائص الفيزيائية الأساسية لطلاء CVD SIC: