گرافیت متخلخل با خلوص بالا چیست؟

در سالهای اخیر ، نیازهای عملکرد دستگاههای الکترونیکی قدرت از نظر مصرف انرژی ، حجم ، کارآیی و غیره به طور فزاینده ای بیشتر شده است. SIC دارای باند بزرگتر ، مقاومت در برابر میدان شکست بالاتر ، هدایت حرارتی بالاتر ، تحرک الکترون اشباع بالاتر و ثبات شیمیایی بالاتر است که باعث کاستی های مواد نیمه هادی سنتی می شود. چگونه می توان کریستال های SIC را به طور کارآمد و در مقیاس بزرگ رشد داد ، همیشه یک مشکل دشوار بوده و معرفی خلوص بالاگرافیت متخلخلدر سالهای اخیر به طور موثری کیفیت را بهبود بخشیده استرشد کریستال تک sic.

خصوصیات بدنی معمولی گرافیت متخلخل نیمه هادی Vetek:

گرافیت متخلخل با خلوص بالا برای رشد کریستال تک SIC با روش PVT

ⅰ روش Pvt

روش PVT فرآیند اصلی برای رشد کریستال های تک SIC است. فرآیند اساسی رشد کریستال SIC به تجزیه تصویب مواد اولیه در دمای بالا ، حمل و نقل مواد فاز گاز تحت عمل گرادیان دما و رشد تبلور مجدد مواد فاز گاز در کریستال بذر تقسیم می شود. بر این اساس ، قسمت داخلی Crucible به سه قسمت تقسیم می شود: ناحیه مواد اولیه ، حفره رشد و کریستال بذر. در ناحیه مواد اولیه ، گرما به صورت تابش حرارتی و هدایت گرما منتقل می شود. پس از گرم شدن ، مواد اولیه SIC عمدتاً با واکنشهای زیر تجزیه می شوند:

sic (s) = si (g) + c (s)

2Sic (s) = si (g) + sic₂(g)

2Sic (s) = c (s) + si₂ج (گرم)

در ناحیه مواد اولیه ، دما از مجاورت دیواره قابل حمل به سطح مواد اولیه کاهش می یابد ، یعنی دمای لبه مواد اولیه> دمای داخلی مواد اولیه> دمای سطح مواد اولیه ، و در نتیجه شیب دمای محوری و شعاعی ، که اندازه آن تأثیر بیشتری بر رشد کریستال خواهد داشت. تحت عمل گرادیان دمای فوق ، مواد اولیه شروع به گرافیت در نزدیکی دیواره قابل حمل می کنند و در نتیجه تغییر در جریان و تخلخل مواد ایجاد می شود. در محفظه رشد ، مواد گازی تولید شده در ناحیه مواد اولیه به موقعیت کریستال بذر هدایت می شوند که توسط گرادیان دمای محوری هدایت می شوند. هنگامی که سطح گرافیت گرافیت با یک پوشش ویژه پوشانده نشود ، مواد گازی با سطح قابل حمل واکنش نشان می دهند و ضمن تغییر نسبت C/Si در محفظه رشد ، گرافیت را با آن خوردند. گرما در این منطقه عمدتاً به صورت تابش حرارتی منتقل می شود. در موقعیت کریستال بذر ، مواد گازی Si ، Si2C ، SIC2 و غیره در محفظه رشد به دلیل دمای پایین در کریستال بذر در حالت اشباع قرار دارند و رسوب و رشد در سطح کریستال بذر رخ می دهد. واکنشهای اصلی به شرح زیر است:

وت₂ج (g) + sic₂(g) = 3sic (s)

si (g) + sic₂(g) = 2Sic (s)

سناریوهای کاربردیگرافیت متخلخل با خلوص بالا در رشد کریستال تک کریستالکوره ها در محیط های خلاء یا بی اثر تا 2650 درجه سانتیگراد:

طبق تحقیقات ادبیات ، گرافیت متخلخل با خلوص بالا در رشد کریستال تک SIC بسیار مفید است. ما محیط رشد کریستال SIC را با و بدون مقایسه کردیمگرافیت متخلخل بالا.

تغییر دما در امتداد خط مرکزی Crucible برای دو ساختار با و بدون گرافیت متخلخل

در ناحیه مواد اولیه ، اختلاف دمای بالا و پایین دو ساختار به ترتیب 64.0 و 48.0 ℃ است. اختلاف دمای بالا و پایین گرافیت متخلخل با خلوص بالا نسبتاً اندک است و دمای محوری یکنواخت تر است. به طور خلاصه ، گرافیت متخلخل با خلیج بالا ابتدا نقش عایق گرما را ایفا می کند ، که باعث افزایش دمای کلی مواد اولیه و کاهش درجه حرارت در محفظه رشد می شود ، که این امر منجر به تصویب کامل و تجزیه مواد اولیه می شود. در عین حال ، اختلاف دمای محوری و شعاعی در ناحیه مواد اولیه کاهش می یابد و یکنواختی توزیع دمای داخلی افزایش می یابد. این به کریستال های SIC کمک می کند تا به سرعت و یکنواخت رشد کنند.

علاوه بر اثر دما ، گرافیت متخلخل با خلیج بالا نیز سرعت جریان گاز را در کوره کریستالی SIC تغییر می دهد. این امر عمدتاً در این واقعیت منعکس می شود که گرافیت متخلخل با خلوص بالا باعث کاهش سرعت جریان مواد در لبه می شود و در نتیجه سرعت جریان گاز را در طول رشد کریستال های تک SIC تثبیت می کند.

ⅱ نقش گرافیت متخلخل با خلوص بالا در کوره رشد کریستالی تک SIC

در کوره رشد تک کریستالی SIC با گرافیت متخلخل با خلوص بالا ، حمل و نقل مواد با گرافیت متخلخل با خلوص بالا محدود می شود ، رابط بسیار یکنواخت است و هیچ گونه پیچیدگی لبه ای در رابط رشد وجود ندارد. با این حال ، رشد کریستال های SIC در کوره رشد کریستالی تک SIC با گرافیت متخلخل با خلوص بالا نسبتاً کند است. بنابراین ، برای رابط کریستال ، معرفی گرافیت متخلخل با خلوص بالا به طور موثری سرعت جریان بالای مواد ناشی از گرافیک شدن لبه را سرکوب می کند ، در نتیجه باعث می شود کریستال SIC به طور یکنواخت رشد کند.

رابط با گذشت زمان در طول رشد تک کریستال SIC با و بدون گرافیت متخلخل با خلوص بالا تغییر می کند

بنابراین ، گرافیت متخلخل با خلوص بالا ابزاری مؤثر برای بهبود محیط رشد کریستال های SIC و بهینه سازی کیفیت کریستال است.

صفحه گرافیت متخلخل یک شکل استفاده معمولی از گرافیت متخلخل است

نمودار شماتیک آماده سازی تک کریستال SIC با استفاده از صفحه گرافیتی متخلخل و روش PVTCVDباکرهخام مادیاز درک نیمه هادی

مزیت نیمه هادی Vetek در تیم فنی قوی و تیم خدمات عالی است. با توجه به نیازهای شما ، ما می توانیم مناسب مناسب باشیمhخلوتگرافیت متخلخلeمحصولاتی برای شما برای کمک به شما در پیشرفت و مزایای بسیار زیاد در صنعت رشد کریستال SIC تک.