Что такое пористый графит высокой чистоты? - Ветек

В последние годы требования к силовым электронным устройствам с точки зрения энергопотребления, объема, эффективности и т. д. становятся все более высокими. SiC имеет большую запрещенную зону, более высокую напряженность поля пробоя, более высокую теплопроводность, более высокую подвижность насыщенных электронов и более высокую химическую стабильность, что компенсирует недостатки традиционных полупроводниковых материалов. Как эффективно и в больших масштабах выращивать кристаллы SiC, всегда было сложной проблемой, и внедрение технологий высокой чистотыпористый графитза последние годы существенно улучшилось качествоРост монокристаллов SiC.

Типичные физические свойства пористого графита VeTek Semiconductor:

Пористый графит высокой чистоты для выращивания монокристаллов SiC методом PVT

Ⅰ. PVT-метод

Метод PVT является основным процессом выращивания монокристаллов SiC. Основной процесс роста кристаллов SiC делится на сублимационный разложение сырья при высокой температуре, транспортировку веществ газовой фазы под действием температурного градиента и рекристаллизационный рост веществ газовой фазы на затравочном кристалле. Исходя из этого, внутренняя часть тигля разделена на три части: зону сырья, полость роста и затравочный кристалл. В зоне сырья тепло передается в виде теплового излучения и теплопроводности. После нагревания сырье SiC в основном разлагается по следующим реакциям:

ИC(s) = Si(g) + C(s)

2SiC(s) = Si(г) + SiC₂(г)

2SiC(s) = C(s) + И₂С(г)

В зоне сырья температура снижается от стенки тигля до поверхности сырья, то есть температура края сырья > внутренняя температура сырья > температура поверхности сырья, что приводит к осевым и радиальным градиентам температуры, размер которых будет иметь большее влияние на рост кристаллов. Под действием указанного температурного градиента сырье начнет графитироваться у стенок тигля, что приведет к изменению текучести материала и пористости. В камере выращивания газообразные вещества, образующиеся в зоне сырья, транспортируются к положению затравочного кристалла под действием осевого температурного градиента. Когда поверхность графитового тигля не покрыта специальным покрытием, газообразные вещества вступают в реакцию с поверхностью тигля, вызывая коррозию графитового тигля и изменяя соотношение C/Si в ростовой камере. Тепло в этой области в основном передается в виде теплового излучения. В положении затравочного кристалла газообразные вещества Si, Si2C, SiC2 и т.д. в ростовой камере находятся в пересыщенном состоянии из-за низкой температуры у затравочного кристалла, и осаждение и рост происходят на поверхности затравочного кристалла. Основные реакции следующие:

И₂С(г) + SiC₂(г) = 3SiC (с)

И (г) + SiC₂(г) = 2SiC (с)

Сценарии примененияпористый графит высокой чистоты при выращивании монокристалла SiCпечи в вакууме или среде инертного газа до 2650°C:

Согласно литературным исследованиям, пористый графит высокой чистоты очень полезен при выращивании монокристалла SiC. Мы сравнили среду роста монокристалла SiC с и безпористый графит высокой чистоты.

Изменение температуры вдоль центральной линии тигля для двух структур с пористым графитом и без него.

В зоне сырья разница температур вверху и внизу двух конструкций составляет 64,0 и 48,0 ℃ соответственно. Разница температур сверху и снизу пористого графита высокой чистоты относительно невелика, а осевая температура более равномерна. Таким образом, пористый графит высокой чистоты сначала играет роль теплоизоляции, которая повышает общую температуру сырья и снижает температуру в камере выращивания, что способствует полной сублимации и разложению сырья. При этом уменьшаются осевые и радиальные перепады температур в зоне сырья и повышается равномерность распределения внутренней температуры. Это помогает кристаллам SiC расти быстро и равномерно.

Помимо температурного воздействия, пористый графит высокой чистоты также будет изменять скорость потока газа в печи монокристалла SiC. В основном это выражается в том, что пористый графит высокой чистоты будет замедлять скорость потока материала на краю, тем самым стабилизируя скорость потока газа в процессе роста монокристаллов SiC.

Ⅱ. Роль пористого графита высокой чистоты в печи для выращивания монокристаллов SIC

В печи для выращивания монокристаллов SIC с пористым графитом высокой чистоты транспорт материалов ограничен пористым графитом высокой чистоты, граница раздела очень однородна, и на границе раздела роста нет деформации краев. Однако рост кристаллов SiC в печи для выращивания монокристаллов SIC с пористым графитом высокой чистоты происходит относительно медленно. Таким образом, на границе раздела кристаллов введение пористого графита высокой чистоты эффективно подавляет высокую скорость потока материала, вызванную графитизацией краев, тем самым обеспечивая равномерный рост кристалла SiC.

Интерфейс изменяется со временем во время роста монокристаллов SiC с пористым графитом высокой чистоты и без него.

Таким образом, пористый графит высокой чистоты является эффективным средством улучшения условий роста кристаллов SiC и оптимизации качества кристаллов.

Пластина из пористого графита является типичной формой использования пористого графита.

Принципиальная схема получения монокристалла SiC с использованием пористой графитовой пластины и PVT-методаССЗКарбид кремниясырой материалот ВеТек Полупроводник

Преимущество VeTek Semiconductor заключается в сильной технической команде и отличной сервисной команде. В соответствии с вашими потребностями мы можем адаптировать подходящиеhвысокая чистотапористый графитeПродукты, которые помогут вам добиться больших успехов и преимуществ в отрасли выращивания монокристаллов SiC.