Hvad er porøs grafit med høj renhed? - Vetek

I de senere år er ydeevnekravene til kraftelektroniske enheder med hensyn til energiforbrug, volumen, effektivitet osv. blevet stadig højere. SiC har et større båndgab, højere nedbrydningsfeltstyrke, højere termisk ledningsevne, højere mættet elektronmobilitet og højere kemisk stabilitet, hvilket kompenserer for manglerne ved traditionelle halvledermaterialer. Hvordan man dyrker SiC-krystaller effektivt og i stor skala har altid været et vanskeligt problem, og indførelsen af ​​høj renhedporøs grafiti de seneste år har effektivt forbedret kvaliteten afOgCenkeltkrystalvækst.

Typiske fysiske egenskaber ved VeTek Semiconductor porøs grafit:

Porøs grafit med høj renhed til SiC-enkeltkrystalvækst ved PVT-metode

Ⅰ. PVT metode

PVT-metoden er hovedprocessen til dyrkning af SiC-enkeltkrystaller. Den grundlæggende proces for SiC-krystalvækst er opdelt i sublimationsnedbrydning af råmaterialer ved høj temperatur, transport af gasfasestoffer under påvirkning af temperaturgradient og omkrystallisationsvækst af gasfasestoffer ved frøkrystallen. Baseret på dette er indersiden af ​​diglen opdelt i tre dele: råvareareal, væksthulrum og frøkrystal. På råvareområdet overføres varme i form af termisk stråling og varmeledning. Efter opvarmning nedbrydes SiC-råmaterialer hovedsageligt ved følgende reaktioner:

OgC(s) = Si(g) + C(s)

2SiC(s) = Si(g) + SiC₂(g)

2SiC(s) = C(s) + Og₂C(g)

I råvareområdet falder temperaturen fra nærheden af ​​digelvæggen til råvareoverfladen, det vil sige råvarekanttemperaturen > råvarens indre temperatur > råmaterialets overfladetemperatur, hvilket resulterer i aksiale og radiale temperaturgradienter, dvs. størrelsen vil have en større indflydelse på krystalvæksten. Under påvirkning af ovenstående temperaturgradient vil råmaterialet begynde at grafitisere nær digelvæggen, hvilket resulterer i ændringer i materialeflow og porøsitet. I vækstkammeret transporteres de gasformige stoffer, der dannes i råvareområdet, til frøkrystalpositionen drevet af den aksiale temperaturgradient. Når overfladen af ​​grafitdigelen ikke er dækket af en speciel belægning, vil de gasformige stoffer reagere med digeloverfladen og korrodere grafitdigelen samtidig med, at C/Si-forholdet i vækstkammeret ændres. Varme i dette område overføres hovedsageligt i form af termisk stråling. Ved frøkrystalpositionen er de gasformige stoffer Si, Si2C, SiC2 osv. i vækstkammeret i en overmættet tilstand på grund af den lave temperatur ved frøkrystallen, og der sker aflejring og vækst på frøkrystaloverfladen. De vigtigste reaktioner er som følger:

Og₂C (g) + SiC₂(g) = 3SiC (s)

Og (g) + SiC₂(g) = 2 SiC (s)

Anvendelsesscenarier afhøj renhed porøs grafit i enkeltkrystal SiC vækstovne i vakuum- eller inertgasmiljøer op til 2650°C:

Ifølge litteraturforskning er porøs grafit med høj renhed meget nyttig i væksten af ​​SiC-enkeltkrystal. Vi sammenlignede vækstmiljøet for SiC-enkeltkrystal med og udenporøs grafit med høj renhed.

Temperaturvariation langs diglens midterlinje for to strukturer med og uden porøs grafit

I råvareområdet er top- og bundtemperaturforskellene for de to strukturer henholdsvis 64,0 og 48,0 ℃. Top- og bundtemperaturforskellen på den porøse grafit med høj renhed er relativt lille, og den aksiale temperatur er mere ensartet. Sammenfattende spiller porøs grafit med høj renhed først en rolle som varmeisolering, hvilket øger den samlede temperatur af råmaterialerne og reducerer temperaturen i vækstkammeret, hvilket er befordrende for fuld sublimering og nedbrydning af råmaterialerne. Samtidig reduceres de aksiale og radiale temperaturforskelle i råvareområdet, og ensartetheden af ​​den interne temperaturfordeling forbedres. Det hjælper SiC-krystaller med at vokse hurtigt og jævnt.

Ud over temperatureffekten vil porøs grafit med høj renhed også ændre gasstrømningshastigheden i SiC enkeltkrystalovnen. Dette afspejles hovedsageligt i, at porøs grafit med høj renhed vil sænke materialestrømningshastigheden ved kanten og derved stabilisere gasstrømningshastigheden under væksten af ​​SiC-enkeltkrystaller.

Ⅱ. Rollen af ​​høj renhed porøs grafit i SIC enkelt krystal vækst ovn

I SIC enkeltkrystalvækstovnen med porøs grafit med høj renhed er transporten af ​​materialer begrænset af porøs grafit med høj renhed, grænsefladen er meget ensartet, og der er ingen kantvridning ved vækstgrænsefladen. Imidlertid er væksten af ​​SiC-krystaller i SIC-enkeltkrystalvækstovnen med højrent porøs grafit relativt langsom. Derfor, for krystalgrænsefladen, undertrykker indførelsen af ​​højrent porøs grafit effektivt den høje materialestrømningshastighed forårsaget af kantgrafitisering, hvorved SiC-krystallen vokser ensartet.

Grænsefladen ændres over tid under SiC-enkeltkrystalvækst med og uden porøs grafit med høj renhed

Derfor er porøs grafit med høj renhed et effektivt middel til at forbedre vækstmiljøet for SiC-krystaller og optimere krystalkvaliteten.

Porøs grafitplade er en typisk brugsform for porøs grafit

Skematisk diagram af SiC enkeltkrystalpræparation ved hjælp af porøs grafitplade og PVT-metodenCVDOgCrå materialefra VeTek Semiconductor

VeTek Semiconductors fordel ligger i dets stærke tekniske team og fremragende serviceteam. Efter dine behov kan vi skræddersy passendehhøj renhedporøs grafiteprodukter til dig for at hjælpe dig med at gøre store fremskridt og fordele i SiC-enkrystalvækstindustrien.