Vad är porös grafit med hög renhet?

Under de senaste åren har prestandakraven för kraftelektroniska enheter när det gäller energiförbrukning, volym, effektivitet etc. blivit allt högre. SIC har ett större bandgap, högre nedbrytningsfältstyrka, högre värmeledningsförmåga, högre mättad elektronrörlighet och högre kemisk stabilitet, vilket kompenserar för bristerna i traditionella halvledarmaterial. Hur man odlar SIC-kristaller effektivt och i stor skala har alltid varit ett svårt problem, och införandet av hög renhetporös grafitunder de senaste åren har effektivt förbättrat kvaliteten påOchc enkelkristalltillväxt.

Typiska fysiska egenskaper hos Vetek Semiconductor Porous Graphite:

Porös grafit med hög renhet för SIC-enkristalltillväxt med PVT-metod

Ⅰ. PVT -metod

PVT -metoden är huvudprocessen för att växa SIC -enstaka kristaller. Den grundläggande processen för SIC -kristalltillväxt delas upp i sublimeringsnedbrytning av råvaror vid hög temperatur, transport av gasfasämnen under verkning av temperaturgradient och omkristalliseringstillväxt av gasfasämnen vid frökristallen. Baserat på detta är insidan av degeln uppdelad i tre delar: råmaterialområde, tillväxtkavitet och frökristall. I råmaterialområdet överförs värme i form av termisk strålning och värmeledning. Efter att ha uppvärmts sönderdelas SIC råvaror huvudsakligen av följande reaktioner:

Ochc (s) = si (g) + c (s)

2sic (s) = Si (g) + sic₂(g)

2Sic (s) = c (s) + si₂C (g)

I råmaterialområdet minskar temperaturen från närheten av degelväggen till råmaterialytan, det vill säga råmaterialkanttemperaturen> Råmaterialets inre temperatur> råmaterialytemperatur, vilket resulterar i axiella och radiella temperaturgradienter, vars storlek kommer att ha en större inverkan på kristalltillväxt. Under verkan av ovanstående temperaturgradient kommer råmaterialet att börja grafitisera nära degelväggen, vilket resulterar i förändringar i materialflöde och porositet. I tillväxtkammaren transporteras de gasformiga ämnena som genereras i råmaterialområdet till frökristallpositionen som drivs av den axiella temperaturgradienten. När ytan på grafitkärnan inte täcks med en speciell beläggning, kommer de gasformiga ämnena att reagera med degelytan, korrodera grafitkärnan samtidigt som C/SI -förhållandet ändras i tillväxtkammaren. Värme i detta område överförs huvudsakligen i form av termisk strålning. Vid frökristallpositionen är de gasformiga ämnena Si, Si2C, Sic2, etc. I tillväxtkammaren är i ett övermättat tillstånd på grund av den låga temperaturen vid frökristallen och avsättning och tillväxt förekommer på frökristallytan. De viktigaste reaktionerna är följande:

Och₂C (g) + sic₂(g) = 3Sic (er)

Och (g) + sic₂(g) = 2sic (er)

Applikationsscenarier avPorös grafit med hög renhet i SIC-tillväxt med en kristallugnar i vakuum- eller inerta gasmiljöer upp till 2650 ° C:

Enligt litteraturforskning är porös grafit med hög renhet mycket användbar vid tillväxten av SIC-enkristall. Vi jämförde tillväxtmiljön för SIC -enkristall med och utanporös grafit med hög renhet.

Temperaturvariation längs centrumslinjen för degeln för två strukturer med och utan porös grafit

I råmaterialområdet är de övre och botten temperaturskillnaderna för de två strukturerna 64,0 respektive 48,0 ℃. Den övre och botten temperaturskillnaden för den porösa grafiten med hög renhet är relativt liten och den axiella temperaturen är mer enhetlig. Sammanfattningsvis spelar porös grafit med hög renhet först en roll som värmeisolering, vilket ökar den totala temperaturen på råvarorna och minskar temperaturen i tillväxtkammaren, vilket bidrar till full sublimering och sönderdelning av råvarorna. Samtidigt reduceras de axiella och radiella temperaturskillnaderna i råmaterialområdet och enhetligheten hos den inre temperaturfördelningen förbättras. Det hjälper Sic -kristaller att växa snabbt och jämnt.

Förutom temperatureffekten kommer hög renhet porös grafit också att ändra gasflödeshastigheten i SiC-enkelkristallugnen. Detta återspeglas främst i det faktum att porös grafit med hög renhet kommer att bromsa materialflödeshastigheten vid kanten och därmed stabilisera gasflödeshastigheten under tillväxten av SIC-enstaka kristaller.

Ⅱ. Rollen som porös grafit med hög renhet i SIC-enkelkristalltillväxtugn

I SIC-enkelkristalltillväxtugnen med hög renhet porös grafit är transport av material begränsad av hög renhet porös grafit, gränssnittet är mycket enhetligt och det finns ingen kantvridning vid tillväxtgränssnittet. Emellertid är tillväxten av SIC-kristaller i SIC-enkristalltillväxtugnen med porös grafit med hög renhet relativt långsam. För kristallgränssnittet undertrycker därför införandet av porös grafit med hög renhet effektivt den höga materialflödeshastigheten orsakad av kantgrafitisering, vilket gör att SIC-kristallen växer enhetligt.

Gränssnitt förändras över tid under SIC-enkristalltillväxt med och utan hög renhet porös grafit

Därför är porös grafit med hög renhet ett effektivt sätt att förbättra tillväxtmiljön för SIC-kristaller och optimera kristallkvaliteten.

Porös grafitplatta är en typisk användningsform av porös grafit

Schematiskt diagram över SIC -enkristallberedning med hjälp av porös grafitplatta och PVT -metoden förCvdOchcrå materialfrån förståelse av halvledare

Vetek Semiconductors fördel ligger i sitt starka tekniska team och utmärkta serviceteam. Enligt dina behov kan vi skräddarsy lämpligahondskaporös grafiteProdukter för dig för att hjälpa dig att göra stora framsteg och fördelar inom SIC -enstaka kristalltillväxtindustrin.