Hva er porøs grafitt med høy renhet? - Vetek

De siste årene har ytelseskravene til kraftelektroniske enheter når det gjelder energiforbruk, volum, effektivitet osv. blitt stadig høyere. SiC har et større båndgap, høyere nedbrytningsfeltstyrke, høyere termisk ledningsevne, høyere mettet elektronmobilitet og høyere kjemisk stabilitet, noe som veier opp for manglene til tradisjonelle halvledermaterialer. Hvordan dyrke SiC-krystaller effektivt og i stor skala har alltid vært et vanskelig problem, og introduksjonen av høy renhetporøs grafittde siste årene har effektivt forbedret kvaliteten påOgCenkeltkrystallvekst.

Typiske fysiske egenskaper til VeTek Semiconductor porøs grafitt:

Høyren porøs grafitt for SiC enkeltkrystallvekst ved PVT-metoden

Ⅰ. PVT-metoden

PVT-metoden er hovedprosessen for dyrking av SiC-enkeltkrystaller. Den grunnleggende prosessen med SiC-krystallvekst er delt inn i sublimeringsdekomponering av råmaterialer ved høy temperatur, transport av gassfasestoffer under påvirkning av temperaturgradient og rekrystalliseringsvekst av gassfasestoffer ved frøkrystallen. Basert på dette er innsiden av digelen delt inn i tre deler: råvareareal, veksthulrom og frøkrystall. I råvareområdet overføres varme i form av termisk stråling og varmeledning. Etter oppvarming dekomponeres SiC-råmaterialer hovedsakelig ved følgende reaksjoner:

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

2SiC(s) = Si(g) + SiC₂(g)

2SiC(s) = C(s) + Og₂C(g)

I råvareområdet synker temperaturen fra nærheten av smeltedigelveggen til råvareoverflaten, det vil si råvarens kanttemperatur > råstoffets indre temperatur > råstoffets overflatetemperatur, noe som resulterer i aksiale og radielle temperaturgradienter, størrelsen som vil ha større innvirkning på krystallveksten. Under påvirkning av temperaturgradienten ovenfor, vil råmaterialet begynne å grafitere nær digelveggen, noe som resulterer i endringer i materialflyt og porøsitet. I vekstkammeret transporteres de gassformige stoffene som genereres i råstoffområdet til frøkrystallposisjonen drevet av den aksiale temperaturgradienten. Når overflaten av grafittdigelen ikke er dekket med et spesielt belegg, vil de gassformige stoffene reagere med digeloverflaten, korrodere grafittdigelen samtidig som C/Si-forholdet i vekstkammeret endres. Varme i dette området overføres hovedsakelig i form av termisk stråling. Ved frøkrystallposisjonen er de gassformige stoffene Si, Si2C, SiC2 osv. i vekstkammeret i en overmettet tilstand på grunn av lav temperatur ved frøkrystallen, og avsetning og vekst skjer på frøkrystalloverflaten. De viktigste reaksjonene er som følger:

Og₂C (g) + SiC₂(g) = 3SiC (s)

Og (g) + SiC₂(g) = 2 SiC (s)

Søknadsscenarier avhøyrent porøs grafitt i enkeltkrystall SiC-vekstovner i vakuum- eller inertgassmiljøer opp til 2650°C:

I følge litteraturforskning er porøs grafitt med høy renhet svært nyttig i veksten av SiC-enkeltkrystall. Vi sammenlignet vekstmiljøet til SiC enkeltkrystall med og utenporøs grafitt med høy renhet.

Temperaturvariasjon langs senterlinjen av digelen for to strukturer med og uten porøs grafitt

I råvareområdet er topp- og bunntemperaturforskjellene til de to strukturene henholdsvis 64,0 og 48,0 ℃. Topp- og bunntemperaturforskjellen til den porøse grafitten med høy renhet er relativt liten, og den aksiale temperaturen er mer jevn. Oppsummert spiller porøs grafitt med høy renhet først en rolle som varmeisolasjon, noe som øker den totale temperaturen på råvarene og reduserer temperaturen i vekstkammeret, noe som bidrar til full sublimering og nedbrytning av råvarene. Samtidig reduseres de aksiale og radielle temperaturforskjellene i råvareområdet, og jevnheten til den interne temperaturfordelingen forbedres. Det hjelper SiC-krystaller med å vokse raskt og jevnt.

I tillegg til temperatureffekten vil porøs grafitt med høy renhet også endre gassstrømningshastigheten i SiC enkeltkrystallovnen. Dette gjenspeiles hovedsakelig i det faktum at porøs grafitt med høy renhet vil bremse materialstrømningshastigheten ved kanten, og dermed stabilisere gassstrømningshastigheten under veksten av SiC-enkeltkrystaller.

Ⅱ. Rollen til porøs grafitt med høy renhet i SIC enkeltkrystallvekstovn

I SIC-enkrystallvekstovnen med porøs grafitt med høy renhet, er transporten av materialer begrenset av porøs grafitt med høy renhet, grensesnittet er veldig jevnt, og det er ingen kantvridning ved vekstgrensesnittet. Imidlertid er veksten av SiC-krystaller i SIC-enkrystallvekstovnen med høyrent porøs grafitt relativt langsom. Derfor, for krystallgrensesnittet, undertrykker innføringen av høyrent porøs grafitt effektivt den høye materialstrømningshastigheten forårsaket av kantgrafitisering, og får dermed SiC-krystallen til å vokse jevnt.

Grensesnitt endres over tid under SiC enkeltkrystallvekst med og uten porøs grafitt med høy renhet

Derfor er porøs grafitt med høy renhet et effektivt middel for å forbedre vekstmiljøet til SiC-krystaller og optimalisere krystallkvaliteten.

Porøs grafittplate er en typisk bruksform for porøs grafitt

Skjematisk diagram av SiC-enkrystallpreparat ved bruk av porøs grafittplate og PVT-metoden tilCVDOgCrå materialefra VeTek Semiconductor

VeTek Semiconductors fordel ligger i dets sterke tekniske team og utmerket serviceteam. I henhold til dine behov kan vi skreddersy passendehhøy renhetporøs grafitteprodukter for deg for å hjelpe deg med å gjøre store fremskritt og fordeler i SiC enkeltkrystallvekstindustrien.