Metòd prensipal pou fè kristal monokristal carbure Silisyòm yo enkli Transpò Vapè Fizik (PVT), Kwasans Solisyon Anlè (TSSG), ak Depozisyon Vapè Chimik nan Tanperati Segondè (HT-CVD).

Pami sa yo, metòd PVT a vin tounen teknik prensipal pou pwodiksyon endistriyèl akòz konfigirasyon ekipman li ki relativman senp, fasilite operasyon ak kontwòl, ak pi ba pri ekipman ak operasyonèl.

---

Pwen teknik kle nan kwasans kristal SiC lè l sèvi avèk metòd PVT a

Pou fè kristal carbure Silisyòm grandi lè l sèvi avèk metòd PVT a, plizyè aspè teknik dwe kontwole ak anpil atansyon:

1. Pite Materyèl Grafit nan Jaden Tèmik la
   Materyèl grafit yo itilize nan jaden tèmik kwasans kristal la dwe satisfè egzijans pite strik. Kontni enpurte nan konpozan grafit yo ta dwe anba 5×10⁻⁶, epi pou feut izolasyon anba 10×10⁻⁶. Espesyalman, kontni bor (B) ak aliminyòm (Al) yo dwe chak anba 0.1×10⁻⁶.

2. Polarite kòrèk kristal grenn nan
   Done anpirik yo montre ke fas C a (0001) apwopriye pou fè kristal 4H-SiC grandi, alòske fas Si a (0001) apwopriye pou fè kristal 6H-SiC grandi.

3. Itilizasyon Kristal Grenn ki pa sou Aks yo
   Grenn ki pa sou aks yo ka modifye simetri kwasans lan, diminye domaj kristal yo, epi ankouraje yon pi bon kalite kristal.

4. Teknik serye pou lyezon kristal grenn
   Bon lyezon ant kristal grenn nan ak detantè a esansyèl pou estabilite pandan kwasans lan.

5. Kenbe Estabilite Entèfas Kwasans lan
   Pandan tout sik kwasans kristal la, koòdone kwasans lan dwe rete estab pou asire yon devlopman kristal ki gen bon kalite.

 

---

Teknoloji debaz nan kwasans kristal SiC

1. Teknoloji Dopan pou Poud SiC

Dopaj poud SiC ak seryòm (Ce) ka estabilize kwasans yon sèl politip tankou 4H-SiC. Pratik la montre ke dopaj Ce a kapab:

• Ogmante to kwasans kristal SiC yo;

• Amelyore oryantasyon kristal la pou yon kwasans ki pi inifòm ak direksyonèl;

• Redui enpurte ak domaj;

• Siprime korozyon dèyè kristal la;

• Ogmante to sede monokristal la.

2. Kontwòl gradyan tèmik axial ak radyal

Gradyan tanperati aksyal yo afekte politip kristal la ak vitès kwasans lan. Yon gradyan ki twò piti ka mennen nan enklizyon politip ak yon rediksyon nan transpò materyèl nan faz vapè a. Optimize tou de gradyan aksyal ak radyal yo enpòtan anpil pou yon kwasans kristal rapid ak ki estab ak yon kalite ki konsistan.

3. Teknoloji Kontwòl Dislokasyon Plan Bazal (BPD)

BPD yo fòme sitou akòz estrès tayisman ki depase papòt kritik la nan kristal SiC yo, sa ki aktive sistèm glisman yo. Kòm BPD yo pèpandikilè ak direksyon kwasans lan, yo tipikman parèt pandan kwasans ak refwadisman kristal la. Minimize estrès entèn ka diminye dansite BPD yo anpil.

4. Kontwòl Rapò Konpozisyon Faz Vapè

Ogmante rapò kabòn-Silisyòm nan faz vapè a se yon metòd pwouve pou ankouraje kwasans yon sèl politip. Yon rapò C/Si ki wo diminye gwoupman makroetap epi konsève eritaj sifas nan kristal grenn nan, kidonk siprime fòmasyon politip endezirab.

5. Teknik Kwasans ki pa gen anpil Estrès

Estrès pandan kwasans kristal la ka mennen nan plan rezo koube, fant, ak dansite BPD ki pi wo. Defo sa yo ka kontinye nan kouch epitaksyèl yo epi gen yon enpak negatif sou pèfòmans aparèy la.

Gen plizyè estrateji pou diminye estrès kristal entèn ki gen ladan yo:

• Ajiste distribisyon chan tèmik la ak paramèt pwosesis yo pou ankouraje kwasans ki prèske nan ekilib;

• Optimize konsepsyon krisòl la pou pèmèt kristal la grandi lib san kontrent mekanik;

• Amelyore konfigirasyon sipò grenn yo pou diminye dezakò ekspansyon tèmik ant grenn nan ak grafit la pandan chofaj, souvan lè yo kite yon espas 2 mm ant grenn nan ak sipò a;

• Rafine pwosesis rekwi, pèmèt kristal la refwadi ak founo a, epi ajiste tanperati ak dire pou soulaje nèt estrès entèn lan.

---

Tandans nan Teknoloji Kwasans Kristal SiC

1. Gwosè kristal ki pi gwo
Dyamèt monokristal SiC yo ogmante soti nan kèk milimèt sèlman pou rive nan tranch 6 pous, 8 pous, e menm 12 pous. Gwo tranch yo ogmante efikasite pwodiksyon an epi diminye depans yo, tout pandan y ap satisfè demand aplikasyon aparèy ki gen gwo puisans.

2. Pi bon kalite kristal
Kristal SiC kalite siperyè yo esansyèl pou aparèy ki gen gwo pèfòmans. Malgre amelyorasyon enpòtan yo, kristal aktyèl yo toujou montre domaj tankou mikwotiyo, dislokasyon, ak enpurte, tout bagay sa yo ka degrade pèfòmans ak fyab aparèy la.

3. Rediksyon Pri
Pwodiksyon kristal SiC la toujou relativman chè, sa ki limite adopsyon yon pi gwo pati nan mond lan. Redui depans yo atravè pwosesis kwasans optimize, ogmante efikasite pwodiksyon, ak pi ba pri matyè premyè enpòtan anpil pou elaji aplikasyon yo sou mache a.

4. Fabrikasyon Entelijan
Avèk avansman nan entèlijans atifisyèl ak teknoloji gwo done yo, kwasans kristal SiC ap deplase nan direksyon pwosesis entelijan ak otomatik. Capteur ak sistèm kontwòl yo ka kontwole epi ajiste kondisyon kwasans yo an tan reyèl, amelyore estabilite ak previzibilite pwosesis la. Analiz done yo ka optimize paramèt pwosesis yo ak kalite kristal la pi lwen.

Devlopman teknoloji kwasans monokristal SiC kalite siperyè a se yon gwo konsantrasyon nan rechèch sou materyèl semi-kondiktè. Ofiramezi teknoloji ap avanse, metòd kwasans kristal yo ap kontinye evolye ak amelyore, bay yon fondasyon solid pou aplikasyon SiC nan aparèy elektwonik ki gen gwo tanperati, gwo frekans ak gwo puisans.