Kryształy nasion SiC o średnicy 153, 155, 205, 203 i 208 mm PVT
Streszczenie kryształów nasion SiC
Karbid krzemowy (SiC) stał się ważnym materiałem w przemyśle półprzewodnikowym ze względu na swoje wyjątkowe właściwości, takie jak szeroki przepływ, wysoka przewodność cieplna,i wyjątkowej wytrzymałości mechanicznejKryształy nasion SiC odgrywają kluczową rolę w rozwoju wysokiej jakości pojedynczych kryształów SiC, które są niezbędne do różnych zastosowań, w tym urządzeń o dużej mocy i wysokiej częstotliwości.
Kryształy nasion SiC to małe struktury krystaliczne, które służą jako punkt wyjścia do wzrostu większych pojedynczych kryształów SiC.Posiadają taką samą orientację krystaliczną jak pożądany produkt końcowyKryształ nasienny pełni rolę szablonu, kierującego układem atomów w rosnącym krysztale.
Tabela atrybutów kryształu nasion SiC
Nieruchomości |
Wartość / Opis |
Jednostka / Uwaga |
Struktura kryształowa |
4H, 6H, 3C (najczęściej: 4H dla urządzeń zasilania) |
Politypy różnią się sekwencją układania |
Parametry siatki |
a=3,073Å, c=10,053Å (4H-SiC) |
System sześciokątny |
Gęstość |
3.21 |
g/cm3 |
Punkt topnienia |
3100 (sublimy) |
°C |
Przewodność cieplna |
490 (°C), 390 (°C) (4H-SiC) |
W/(m·K) |
Rozszerzenie termiczne |
4.2×10−6 (?? c), 4.68×10−6 (?? c) |
K−1 |
Próżnia pasmowa |
3.26 (4H), 3.02 (6H), 2.36 (3C) |
eV /300K |
Twardość (Mohs) |
9.2-9.6 |
Po diamentzie |
Indeks załamania |
20,65 @ 633nm (4H-SiC) |
|
Stała dielektryczna |
9.66 (°c), 10.03 (°c) (4H-SiC) |
1MHz |
Pole podziału |
~3×106 |
W/cm |
Mobilność elektronów |
900-1000 (4H) |
cm2/(V·s) |
Ruchomość w dziurach |
100-120 (4H) |
cm2/(V·s) |
Gęstość zwichnięć |
< 103 (najlepsze komercyjne nasiona) |
cm−2 |
Gęstość mikroturbin |
< 0,1 (state-of-the-art) |
cm−2 |
Kąt odcięcia |
Zazwyczaj 4° lub 8° w kierunku <11-20> |
W przypadku epitazji kontrolowanej stopniowo |
Średnica |
100 mm (4"), 150 mm (6"), 200 mm (8") |
Dostępność handlowa |
Bruki powierzchni |
< 0,2 nm (przygotowane do stosowania w epinefrynie) |
Ra (polerowanie na poziomie atomowym) |
Orientacja |
(0001) Powierzchnia Si lub C |
Wpływa na wzrost epitaksjalny |
Odporność |
102-105 (półizolacja) |
O·cm |
Średnice kryształów nasion SiC

Typowe średnice kryształów nasion SiC wahają się od 153 mm do 208 mm, w tym określone rozmiary, takie jak 153 mm, 155 mm, 203 mm, 205 mm i 208 mm.Wymiary te są wybierane na podstawie zamierzonego zastosowania i pożądanego rozmiaru powstałego pojedynczego kryształu.
1. 153 mm i 155 mm Kryształy nasion
Te mniejsze średnice są często używane do początkowych instalacji eksperymentalnych lub do zastosowań wymagających mniejszych płytek.Pozwalają one badaczom badać różne warunki i parametry wzrostu bez potrzeby większych, droższy sprzęt.

2. 203 mm i 205 mm Kryształy nasion
Takie średnie średnice są powszechnie stosowane w przemyśle, zapewniając równowagę pomiędzy zużyciem materiału a wielkością finalnych pojedynczych kryształów.Te rozmiary są często stosowane w produkcji elektroniki mocy i urządzeń o wysokiej częstotliwości.
3. 208 mm Kryształy nasion
Największe dostępne kryształy nasion, takie jak te o średnicy 208 mm, są zazwyczaj wykorzystywane do produkcji dużych objętości.o pojemności nieprzekraczającej 10 WTa wielkość jest szczególnie korzystna w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym, gdzie niezbędne są komponenty o wysokiej wydajności.
Metody hodowli kryształów nasion SiC
Wyrost pojedynczych kryształów SiC zazwyczaj obejmuje kilka metod, z których najczęściej stosowana jest metoda fizycznego transportu pary (PVT).
Przygotowanie kriżuli grafitowego: proszek SiC umieszczany jest na dnie kriżuli grafitowej.
Umieszczenie kryształu nasiennego: kryształ nasiennego SiC umieszczany jest na górze cieżnika.
Kondensacja: para wznosi się na górę cieżnika, gdzie kondensuje się na powierzchni kryształu nasion SiC, ułatwiając wzrost pojedynczego kryształu.
Właściwości termodynamiczne
Termodynamiczne zachowania SiC podczas procesu wzrostu są krytyczne.Warunki gradientu temperatury i ciśnienia muszą być starannie kontrolowane, aby zapewnić optymalne tempo wzrostu i jakość kryształuZrozumienie tych właściwości pomaga usprawnić techniki wzrostu i poprawić plony.

Wyzwania w produkcji kryształów nasion SiC
Chociaż rozwój kryształów nasion SiC jest dobrze ugruntowany, istnieje kilka wyzwań:
1. Gęstość warstwy kleju
Przymocowanie kryształów nasion do uchwytników wzrostu może powodować wady, takie jak jednolitość warstwy klejącej.
2Jakość powierzchni
Jakość powierzchni kryształu nasiennego ma kluczowe znaczenie dla pomyślnego wzrostu.
3Koszty i skalowalność
Produkcja większych kryształów nasion SiC jest często droższa i wymaga zaawansowanych technik produkcyjnych.
Pytania i odpowiedzi
P:Jakie są najczęściej stosowane orientacje wzrostu SiC?
A:Najczęściej stosowane orientacje wzrostu SiC to 4H-SiC i 6H-SiC,o pojemności nieprzekraczającej 10 WWybór orientacji ma wpływ na wydajność urządzenia końcowego, co sprawia, że wybór odpowiedniego kryształu nasiennego jest kluczowy.