Szilícium-karbid szubsztrát magfolyamat

Szilícium-karbid hordozóegy összetett félvezető egykristály anyag, amely két elemből, szénből és szilíciumból áll. Jellemzői: nagy sávszélesség, nagy hővezetőképesség, nagy kritikus áttörési térerősség és nagy elektrontelítési sodródási sebesség. A különböző downstream alkalmazási területeknek megfelelően az alapvető besorolás a következőket tartalmazza:

1) Vezetőképes típus: Tovább alakítható olyan teljesítményeszközökké, mint a Schottky-diódák, MOSFET, IGBT stb., amelyeket új energetikai járművekben, vasúti szállításban, valamint nagy teljesítményű átvitelben és átalakításban használnak.

2) Félig szigetelő típus: tovább alakítható mikrohullámú rádiófrekvenciás eszközökké, mint például a HEMT, amelyeket információs kommunikációban, rádióérzékelésben és egyéb területeken használnak.

VezetőképesSiC hordozókfőként új energetikai járművekben, fotovoltaikában és más területeken használják. A félig szigetelő SiC szubsztrátumokat főként 5G rádiófrekvenciás és egyéb területeken használják. A jelenlegi mainstream 6 hüvelykes SiC szubsztrát 2010 körül indult külföldön, és a szilícium-karbid területén a Kína és a külföld közötti általános különbség kisebb, mint a hagyományos szilícium alapú félvezetőké. Ezen túlmenően, ahogy a SiC szubsztrátumok egyre nagyobb méretek felé haladnak, egyre szűkül a szakadék Kína és külföld között. Jelenleg a tengerentúli vezetők erőfeszítéseket tettek a 8 hüvelykre, és a későbbi vásárlók főként autóipari minőségűek. Belföldön a termékek elsősorban kis méretűek, a 6 hüvelykesek pedig a következő 2-3 évben várhatóan nagyüzemi tömeggyártási képességekkel rendelkeznek majd, a downstream vásárlók főként ipari vevők lesznek.

Szilícium-karbid hordozóAz előkészítés technológia- és folyamatintenzív iparág, és az alapvető folyamatfolyamat magában foglalja:

1. Nyersanyag szintézis: nagy tisztaságú szilíciumpor + szénpor a képlet szerint összekeverve, a reakciókamrában 2000 °C feletti magas hőmérsékleti körülmények között reagáltatják, és meghatározott kristályformájú és részecskeméretű szilícium-karbid részecskéket szintetizálnak. Aprítás, szitálás, tisztítás és egyéb eljárások után nagy tisztaságú szilícium-karbid por nyersanyagokat kapnak, amelyek megfelelnek a kristálynövekedés követelményeinek.

2. Kristálynövekedés: A piacon jelenleg a PVT gázfázisú átviteli módszer a fő áramlat. A szilícium-karbid port zárt, vákuumtenyésztő kamrában 2300 °C-ra melegítik, hogy reakciógázzá szublimálják. Ezután átkerül a magkristály felületére atomi leválasztás céljából, és szilícium-karbid egykristálylá növesztik.

Ezenkívül a folyadékfázisú módszer a jövőben a fő folyamat lesz. Ennek az az oka, hogy a PVT módszer kristálynövekedési folyamatában fellépő diszlokációs hibák nehezen ellenőrizhetők. A folyadékfázisú módszerrel szilícium-karbid egykristályok növeszthetők csavar-, élelmozdulások és szinte halmozási hibák nélkül, mivel a növekedési folyamat stabil folyadékfázisban zajlik. Ez az előny további fontos irányt és jövőbeli fejlesztési tartalékot jelent a kiváló minőségű, nagyméretű szilícium-karbid egykristályok előállítási technológiája számára.

3. Kristályfeldolgozás, amely elsősorban a tuskófeldolgozást, a kristályrúd-vágást, a csiszolást, a polírozást, a tisztítást és egyéb folyamatokat foglalja magában, végül pedig szilícium-karbid szubsztrátumot képez.