Neue Technologie zur SiC-Kristallzüchtung

Die neue Technologie zur SiC-Kristallzüchtung von VeTek Semiconductor nutzt ausrangierte CVD-SiC-Blöcke, um das Material als Quelle für die Züchtung von SiC-Kristallen zu recyceln. Die für das Einkristallwachstum verwendeten CVD-SiC-Blöcke werden als größenkontrollierte gebrochene Blöcke hergestellt, die sich in Form und Größe erheblich von dem kommerziellen SiC-Pulver unterscheiden, das üblicherweise im PVT-Verfahren verwendet wird, sodass das Verhalten des SiC-Einkristallwachstums erwartet wird deutlich anderes Verhalten zeigen. Bevor das SiC-Einkristallwachstumsexperiment durchgeführt wurde, wurden Computersimulationen durchgeführt, um hohe Wachstumsraten zu erzielen, und die heiße Zone wurde entsprechend für das Einkristallwachstum konfiguriert. Nach dem Kristallwachstum wurden die gewachsenen Kristalle mittels Querschnittstomographie, Mikro-Raman-Spektroskopie, hochauflösender Röntgenbeugung und Synchrotronstrahlungs-Weißstrahl-Röntgentopographie bewertet.

Herstellungs- und Vorbereitungsprozess:

1. CVD-SiC-Blockquelle vorbereiten: Zunächst müssen wir eine hochwertige CVD-SiC-Blockquelle vorbereiten, die normalerweise von hoher Reinheit und hoher Dichte ist. Dies kann durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) unter geeigneten Reaktionsbedingungen hergestellt werden.

2. Substratvorbereitung: Wählen Sie ein geeignetes Substrat als Substrat für das SiC-Einkristallwachstum. Zu den häufig verwendeten Substratmaterialien gehören Siliziumkarbid, Siliziumnitrid usw., die gut zum wachsenden SiC-Einkristall passen.

3. Erhitzen und Sublimation: Legen Sie die CVD-SiC-Blockquelle und das Substrat in einen Hochtemperaturofen und sorgen Sie für geeignete Sublimationsbedingungen. Sublimation bedeutet, dass die Blockquelle bei hoher Temperatur direkt vom festen in den dampfförmigen Zustand übergeht und dann auf der Substratoberfläche erneut kondensiert, um einen Einkristall zu bilden.

4. Temperaturkontrolle: Während des Sublimationsprozesses müssen der Temperaturgradient und die Temperaturverteilung präzise kontrolliert werden, um die Sublimation der Blockquelle und das Wachstum von Einkristallen zu fördern. Durch eine geeignete Temperaturkontrolle können eine ideale Kristallqualität und Wachstumsrate erreicht werden.

5. Atmosphärenkontrolle: Während des Sublimationsprozesses muss auch die Reaktionsatmosphäre kontrolliert werden. Als Trägergas wird üblicherweise hochreines Inertgas (z. B. Argon) verwendet, um den entsprechenden Druck und die entsprechende Reinheit aufrechtzuerhalten und eine Kontamination durch Verunreinigungen zu verhindern.

6. Einkristallwachstum: Die CVD-SiC-Blockquelle durchläuft während des Sublimationsprozesses einen Dampfphasenübergang und kondensiert auf der Substratoberfläche erneut, um eine Einkristallstruktur zu bilden. Durch geeignete Sublimationsbedingungen und Temperaturgradientenkontrolle kann ein schnelles Wachstum von SiC-Einkristallen erreicht werden.

Spezifikationen:

Reinheit ohne Stickstoff: besser als 99,9999 % (6N).

Verunreinigungsgrade (mittels Glimmentladungs-Massenspektrometrie)

Workshop für SiC-Beschichtungshersteller:

Industriekette: