Apa itu grafit berpori kemurnian tinggi?

Dalam beberapa tahun terakhir, persyaratan kinerja untuk perangkat elektronik daya dalam hal konsumsi energi, volume, efisiensi, dll. Menjadi semakin tinggi. SIC memiliki celah pita yang lebih besar, kekuatan medan kerusakan yang lebih tinggi, konduktivitas termal yang lebih tinggi, mobilitas elektron jenuh yang lebih tinggi, dan stabilitas kimia yang lebih tinggi, yang menebus kekurangan bahan semikonduktor tradisional. Bagaimana menumbuhkan kristal sic secara efisien dan dalam skala besar selalu menjadi masalah yang sulit, dan pengenalan kemurnian tinggigrafit berporiDalam beberapa tahun terakhir telah secara efektif meningkatkan kualitasPertumbuhan kristal tunggal.

Danfat fisik khas grafit berpori semikonduktor vetek:

Grafit berpori kemurnian tinggi untuk pertumbuhan kristal tunggal SiC dengan metode PVT

Ⅰ. Metode PVT

Metode PVT adalah proses utama untuk menumbuhkan kristal tunggal SiC. Proses dasar pertumbuhan kristal SiC dibagi menjadi dekomposisi sublimasi bahan baku pada suhu tinggi, transportasi zat fase gas di bawah aksi gradien suhu, dan pertumbuhan rekristalisasi zat fase gas pada kristal biji. Berdasarkan hal ini, bagian dalam wadah dibagi menjadi tiga bagian: area bahan baku, rongga pertumbuhan dan kristal biji. Di area bahan baku, panas ditransfer dalam bentuk radiasi termal dan konduksi panas. Setelah dipanaskan, bahan baku SiC terutama terurai oleh reaksi berikut:

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

2sic (s) = si (g) + sic₂(G)

2SIC (S) = C (S) + Dan₂C (g)

Di area bahan baku, suhu berkurang dari sekitar dinding wadah ke permukaan bahan baku, yaitu, suhu tepi bahan baku> suhu bahan baku internal> suhu permukaan bahan baku, menghasilkan gradien suhu aksial dan radial, ukurannya akan memiliki dampak yang lebih besar pada pertumbuhan kristal. Di bawah aksi gradien suhu di atas, bahan baku akan mulai membuat grafitisasi di dekat dinding wadah, menghasilkan perubahan aliran dan porositas material. Di ruang pertumbuhan, zat gas yang dihasilkan di area bahan baku diangkut ke posisi kristal biji yang digerakkan oleh gradien suhu aksial. Ketika permukaan wadah grafit tidak ditutupi dengan lapisan khusus, zat gas akan bereaksi dengan permukaan wadah, mengkorosiasi wadah grafit sambil mengubah rasio C/Si di ruang pertumbuhan. Panas di daerah ini terutama ditransfer dalam bentuk radiasi termal. Pada posisi kristal biji, zat gas Si, Si2C, SIC2, dll. Di ruang pertumbuhan berada dalam keadaan tak jenuh karena suhu rendah pada kristal biji, dan pengendapan dan pertumbuhan terjadi pada permukaan kristal biji. Reaksi utamanya adalah sebagai berikut:

Dan₂C (g) + sic₂(g) = 3sic (s)

Dan (g) + sic₂(g) = 2SIC (s)

Skenario aplikasi dariGrafit berpori kemurnian tinggi dalam pertumbuhan SIC kristal tunggaltungku dalam lingkungan vakum atau gas inert hingga 2650 ° C:

Menurut penelitian literatur, grafit berpori-kemurnian tinggi sangat membantu dalam pertumbuhan kristal tunggal SiC. Kami membandingkan lingkungan pertumbuhan kristal tunggal SiC dengan dan tanpaGrafit berpori kemurnian tinggi.

Variasi suhu di sepanjang garis tengah wadah untuk dua struktur dengan dan tanpa grafit berpori

Di area bahan baku, perbedaan suhu atas dan bawah dari dua struktur masing -masing adalah 64,0 dan 48,0 ℃. Perbedaan suhu atas dan bawah dari grafit berpori kemurnian tinggi relatif kecil, dan suhu aksial lebih seragam. Singkatnya, grafit berpori-kemurnian tinggi pertama-tama memainkan peran isolasi panas, yang meningkatkan suhu keseluruhan bahan baku dan mengurangi suhu di ruang pertumbuhan, yang kondusif terhadap sublimasi penuh dan dekomposisi bahan baku. Pada saat yang sama, perbedaan suhu aksial dan radial dalam area bahan baku berkurang, dan keseragaman distribusi suhu internal ditingkatkan. Ini membantu kristal SIC tumbuh dengan cepat dan merata.

Selain efek suhu, grafit berpori kemurnian tinggi juga akan mengubah laju aliran gas di tungku kristal tunggal SiC. Ini terutama tercermin dalam fakta bahwa grafit berpori kemurnian tinggi akan memperlambat laju aliran material di tepi, sehingga menstabilkan laju aliran gas selama pertumbuhan kristal tunggal SiC.

Ⅱ. Peran grafit berpori kemurnian tinggi dalam tungku pertumbuhan kristal tunggal SiC

Dalam tungku pertumbuhan kristal tunggal SIC dengan grafit berpori kemurnian tinggi, pengangkutan bahan dibatasi oleh grafit berpori kemurnian tinggi, antarmuka sangat seragam, dan tidak ada tepi tepi pada antarmuka pertumbuhan. Namun, pertumbuhan kristal SIC di tungku pertumbuhan kristal tunggal SiC dengan grafit berpori kemurnian tinggi relatif lambat. Oleh karena itu, untuk antarmuka kristal, pengenalan grafit berpori kemurnian tinggi secara efektif menekan laju aliran material tinggi yang disebabkan oleh grafitisasi tepi, sehingga membuat kristal sic tumbuh secara seragam.

Perubahan antarmuka dari waktu ke waktu selama pertumbuhan kristal tunggal SiC dengan dan tanpa grafit berpori kemurnian tinggi

Oleh karena itu, grafit berpori kemurnian tinggi adalah cara yang efektif untuk meningkatkan lingkungan pertumbuhan kristal SIC dan mengoptimalkan kualitas kristal.

Pelat grafit berpori adalah bentuk penggunaan khas grafit berpori

Diagram skematik dari persiapan kristal tunggal SIC menggunakan pelat grafit berpori dan metode PVT dariCVDDancmentah bahandari pemahaman semikonduktor

Keuntungan Vetek Semiconductor terletak pada tim teknis yang kuat dan tim layanan yang sangat baik. Menurut kebutuhan Anda, kami dapat menyesuaikan yang sesuaihigh-purburygrafit berporieProduk bagi Anda untuk membantu Anda membuat kemajuan dan keuntungan besar dalam industri pertumbuhan kristal tunggal SIC.