Μπλοκ CVD για την ανάπτυξη κρυστάλλων SIC

Το SIC είναι ένας ευρύς ημιαγωγός Bandgap με εξαιρετικές ιδιότητες, σε υψηλή ζήτηση για εφαρμογές υψηλής τάσης, υψηλής ισχύος και υψηλής συχνότητας, ειδικά σε ημιαγωγούς ισχύος. Οι κρύσταλλοι SIC καλλιεργούνται χρησιμοποιώντας τη μέθοδο PVT με ρυθμό ανάπτυξης 0,3 έως 0,8 mm/h για να ελέγχουν την κρυσταλλικότητα. Η ταχεία ανάπτυξη του SIC προκάλεσε προκλήσεις λόγω ποιότητας, όπως εγκλείσματα άνθρακα, υποβάθμιση της καθαρότητας, πολυκρυσταλλική ανάπτυξη, σχηματισμός ορίων κόκκων και ελαττώματα όπως οι εξάρσεις και το πορώδες, περιορίζοντας την παραγωγικότητα των υποστρωμάτων SIC.

Οι παραδοσιακές πρώτες ύλες καρβιδίου πυριτίου λαμβάνονται με αντίδραση πυρίτιο και γραφίτη υψηλής καθαρότητας, οι οποίοι έχουν υψηλό κόστος, χαμηλό σε καθαρότητα και μικρό μέγεθος. Το Vetek Semiconductor χρησιμοποιεί τεχνολογία ρευστοποιημένης κλίνης και εναπόθεση χημικών ατμών για τη δημιουργία μπλοκ CVD χρησιμοποιώντας μεθυλοτρχλωροσυλάνιο. Το κύριο υποπροϊόν είναι μόνο υδροχλωρικό οξύ, το οποίο έχει χαμηλή περιβαλλοντική ρύπανση.

Το Vetek Semiconductor χρησιμοποιεί μπλοκ CVD SIC γιαΑνάπτυξη κρυστάλλων. Η εξαιρετικά υψηλή καθαρότητα καρβιδίου πυριτίου (SIC) που παράγεται μέσω της εναπόθεσης χημικών ατμών (CVD) μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αρχικό υλικό για την καλλιέργεια κρυστάλλων SIC μέσω φυσικής μεταφοράς ατμών (PVT). 

Το Vetek Semiconductor ειδικεύεται στο SIC μεγάλων σωματιδίων για το PVT, το οποίο έχει υψηλότερη πυκνότητα σε σύγκριση με το υλικό μικρών σωματιδίων που σχηματίζεται από την αυθόρμητη καύση των αερίων που περιέχουν Si και C. Σε αντίθεση με την πυροσυσσωμάτωση στερεάς φάσης ή την αντίδραση των Si και C, η PVT δεν απαιτεί ειδικό φούρνο πυροσυσσωμάτωσης ή χρονοβόρο βήμα πυροσβεστικής στον κλίβανο.

Ο Vetek Semiconductor κατέδειξε επιτυχώς τη μέθοδο PVT για ταχεία ανάπτυξη κρυστάλλων SIC υπό συνθήκες κλίσης υψηλής θερμοκρασίας χρησιμοποιώντας θρυμματισμένα μπλοκ CVD-SIC για ανάπτυξη κρυστάλλων SIC. Η αναπτυσσόμενη πρώτη ύλη εξακολουθεί να διατηρεί το πρωτότυπο του, μειώνοντας την ανακρυστάλλωση, μειώνοντας την γραφιοποίηση των πρώτων υλών, τη μείωση των ελαττωμάτων περιτυλίγματος άνθρακα και τη βελτίωση της ποιότητας των κρυστάλλων.

Σύγκριση για νέο και παλιό υλικό:

Πρώτες ύλες και μηχανισμοί αντίδρασης

Παραδοσιακή μέθοδος σκόνης τόνερ/πυριτίας: Χρησιμοποιώντας σκόνη πυριτίου υψηλής καθαρότητας + τόνερ ως πρώτη ύλη, το SIC Crystal συντίθεται σε υψηλή θερμοκρασία πάνω από 2000 ℃ με μέθοδο φυσικής μεταφοράς ατμών (PVT), η οποία έχει υψηλή κατανάλωση ενέργειας και εύκολη την εισαγωγή ακαθαρσιών.

Τα σωματίδια CVD: ο πρόδρομος φάσης ατμών (όπως το σιλάνη, το μεθυλσιλάνιο κ.λπ.) χρησιμοποιείται για την παραγωγή σωματιδίων SIC υψηλής καθαρότητας με χημική εναπόθεση ατμών (CVD) σε σχετικά χαμηλή θερμοκρασία (800-1100 ℃) και η αντίδραση είναι πιο ελεγχόμενη και λιγότερο ακαθαρσίες.

Βελτίωση διαρθρωτικών επιδόσεων:

Η μέθοδος CVD μπορεί να ρυθμίσει με ακρίβεια το μέγεθος των κόκκων SIC (τόσο χαμηλό όσο 2 nm) για να σχηματίσει μια παρεμβαλλόμενη δομή nanowire/σωλήνα, η οποία βελτιώνει σημαντικά την πυκνότητα και τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού.

Βελτιστοποίηση απόδοσης κατά της επέκτασης: Μέσω του σχεδιασμού αποθήκευσης πυριτίου πυριτίου πυριτίου, η επέκταση των σωματιδίων πυριτίου περιορίζεται σε μικροπόρους και η διάρκεια ζωής είναι περισσότερο από 10 φορές υψηλότερη από αυτή των παραδοσιακών υλικών που βασίζονται σε πυρίτιο.

Επέκταση σεναρίου εφαρμογής:

Νέο ενεργειακό πεδίο: Αντικαταστήστε το παραδοσιακό αρνητικό ηλεκτρόδιο άνθρακα πυριτίου, η πρώτη απόδοση αυξάνεται στο 90% (το παραδοσιακό αρνητικό ηλεκτρόδιο οξυγόνου πυριτίου είναι μόνο 75%), υποστηρίξτε το γρήγορο φορτίο 4C, για να καλύψετε τις ανάγκες των μπαταριών ισχύος.

Πεδίο ημιαγωγού: Αναπτύξτε 8 ίντσες και πάνω από το δίσκο SIC μεγάλου μεγέθους, το πάχος κρυστάλλου μέχρι τα 100mm (παραδοσιακή μέθοδος PVT μόνο 30mm), η απόδοση αυξήθηκε κατά 40%.

Κρυσταλλική δομή CVD SIC Film:

Βασικές φυσικές ιδιότητες της επικάλυψης CVD: