Nehézségek a SiC szubsztrátumok előkészítésében

Nehézségek a hőmérséklet mező szabályozásában:A Si kristály rúd növekedéséhez csak 1500 ℃ szükséges, mígSiC kristály rúd2000 ℃-nál magasabb hőmérsékleten kell növekednie, és több mint 250 SiC-izomer van, de a fő 4H-SiC egykristályos szerkezetet használják az erőgépek gyártásához. Ha nem szabályozzuk pontosan, más kristályszerkezeteket kapunk. Ezenkívül a tégelyben lévő hőmérsékleti gradiens meghatározza a SiC szublimációs átvitel sebességét, valamint a gáznemű atomok elrendezését és növekedési módját a kristály határfelületén, ami viszont befolyásolja a kristálynövekedés sebességét és a kristály minőségét. Ezért szisztematikus hőmérsékletmező-szabályozási technológiát kell kialakítani.

Lassú kristálynövekedés:A Si-kristály rúd növekedési sebessége elérheti a 30-150 mm/h-t, és csak körülbelül 1 napig tart 1-3 m-es szilíciumkristály rudak előállításához; míg a SiC kristályrudak növekedési sebessége, a PVT módszert vesszük példának, körülbelül 0,2-0,4 mm/h, és 7 nap kell ahhoz, hogy 3-6 cm-nél kisebbre nőjön. A kristálynövekedési sebesség kevesebb, mint a szilícium anyagok egy százaléka, és a gyártási kapacitás rendkívül korlátozott.

Magas követelmények a jó termékparaméterekkel és alacsony hozammal szemben:Az alapvető paraméterekSiC hordozókmagában foglalja a mikrocsövek sűrűségét, a diszlokáció sűrűségét, az ellenállást, a vetemedést, a felületi érdességeket stb. Komplex rendszertervezés az atomok rendezett elrendezése és a kristálynövekedés befejezése zárt, magas hőmérsékletű kamrában, miközben a paraméterjelzőket szabályozza.

Az anyag kemény és törékeny, a vágás hosszú időt vesz igénybe és nagy a kopás:A SiC Mohs-keménysége a gyémánt után a második, ami jelentősen megnöveli a vágás, csiszolás és polírozás nehézségeit. Körülbelül 120 óra kell ahhoz, hogy egy 3 cm vastag tuskót 35-40 darabra vágjunk. Ezenkívül a SiC nagy ridegsége miatt a forgácsfeldolgozás is többet fog kopni, és a kimeneti arány csak körülbelül 60%.

Jelenleg az aljzatfejlesztés legfontosabb iránytrendje az átmérő bővítése. A 6 hüvelykes tömeggyártó sor a globális SiC-piacon érlelődik, és vezető cégek léptek be a 8 hüvelykes piacra.