Qu'est-ce que le graphite poreux de haute pureté?

Ces dernières années, les exigences de performance pour les dispositifs électroniques électriques en termes de consommation d'énergie, de volume, d'efficacité, etc. sont devenus de plus en plus élevés. Le SIC a une bande interdite plus importante, une résistance au champ de panne plus élevée, une conductivité thermique plus élevée, une mobilité électronique saturée plus élevée et une stabilité chimique plus élevée, qui compense les lacunes des matériaux semi-conducteurs traditionnels. Comment cultiver des cristaux SIC efficacement et à grande échelle a toujours été un problème difficile, et l'introduction de haute puretégraphite poreuxCes dernières années, ont effectivement amélioré la qualité deCroissance monocristalline SIC.

Propriétés physiques typiques de Vetek Semiconductor Poreux Graphite:

Graphite poreux de haute pureté pour la croissance monocristalline SIC par méthode Pvt

Ⅰ. Méthode PVT

La méthode PVT est le principal processus de croissance des monocristaux SIC. Le processus de base de la croissance des cristaux du SIC est divisé en décomposition de sublimation des matières premières à haute température, transport de substances en phase gazeuse sous l'action du gradient de température et croissance de recristallisation des substances en phase gazeuse au niveau du cristal de graines. Sur la base de cela, l'intérieur du creuset est divisé en trois parties: zone de matières premières, cavité de croissance et cristal de graines. Dans la zone de matières premières, la chaleur est transférée sous forme de rayonnement thermique et de conduction thermique. Après avoir été chauffés, les matières premières SIC sont principalement décomposées par les réactions suivantes:

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

2SIC (S) = SI (G) + SIC₂(g)

2SIC (S) = C (S) + SI₂C (g)

Dans la zone de matières premières, la température diminue du voisinage de la paroi du creuset à la surface des matières premières, c'est-à-dire la température du bord de la matière première> Température interne de la matière première> La température de la surface de la matière première, entraînant des gradients de température axiale et radiale, dont la taille aura un impact plus important sur la croissance des cristaux. Sous l'action du gradient de température ci-dessus, la matière première commencera à graphiser près de la paroi du creuset, entraînant des changements dans l'écoulement des matériaux et la porosité. Dans la chambre de croissance, les substances gazeuses générées dans la zone de matières premières sont transportées vers la position des cristaux de graines entraînée par le gradient de température axial. Lorsque la surface du creuset en graphite n'est pas recouverte d'un revêtement spécial, les substances gazeuses réagiront avec la surface du creuset, corrodant le creuset graphite tout en modifiant le rapport C / Si dans la chambre de croissance. La chaleur dans cette zone est principalement transférée sous forme de rayonnement thermique. À la position du cristal de graines, les substances gazeuses SI, SI2C, SIC2, etc. Dans la chambre de croissance sont à l'état sursaturé en raison de la basse température au cristal de graines, et le dépôt et la croissance se produisent sur la surface du cristal des graines. Les principales réactions sont les suivantes:

Et₂C (g) + sic₂(g) = 3sic (s)

Et (g) + sic₂(g) = 2sic (s)

Scénarios d'application degraphite poreux de haute pureté en croissance sic monocristallineFours dans des environnements de gaz sous vide ou inertes jusqu'à 2650 ° C:

Selon la recherche sur la littérature, le graphite poreux de haute pureté est très utile dans la croissance du seul cristal SIC. Nous avons comparé l'environnement de croissance du seul cristal SIC avec et sansgraphite poreux de haute pureté.

Variation de la température le long de la ligne centrale du creuset pour deux structures avec et sans graphite poreux

Dans la zone de matières premières, les différences de température supérieure et inférieure des deux structures sont respectivement de 64,0 et 48,0 ℃. La différence de température supérieure et inférieure du graphite poreux de haute pureté est relativement faible et la température axiale est plus uniforme. En résumé, le graphite poreux de haute pureté joue d'abord un rôle de l'isolation thermique, ce qui augmente la température globale des matières premières et réduit la température dans la chambre de croissance, qui est propice à la sublimation complète et à la décomposition des matières premières. Dans le même temps, les différences de température axiale et radiale dans la zone de matières premières sont réduites et l'uniformité de la distribution de température interne est améliorée. Il aide les cristaux SIC à se développer rapidement et uniformément.

En plus de l'effet de température, le graphite poreux de haute pureté modifiera également le débit de gaz dans le four à cristal SIC. Cela se reflète principalement dans le fait que le graphite poreux de haute pureté ralentira le débit de matériau au bord, stabilisant ainsi le débit de gaz pendant la croissance des monocristaux SIC.

Ⅱ. Le rôle du graphite poreux de haute pureté dans le four à croissance unique SIC

Dans le four à croissance unique SIC avec du graphite poreux de haute pureté, le transport des matériaux est limité par du graphite poreux de haute pureté, l'interface est très uniforme et il n'y a pas de déformation de bord à l'interface de croissance. Cependant, la croissance des cristaux SIC dans le four à croissance unique SIC avec du graphite poreux de haute pureté est relativement lente. Par conséquent, pour l'interface cristalline, l'introduction de graphite poreux à haute pureté supprime efficacement le débit de matériau élevé causé par le graphitisation des bords, faisant ainsi se développer uniformément le cristal SIC.

L'interface change avec le temps pendant la croissance unique du SIC avec et sans graphite poreux de haute pureté

Par conséquent, le graphite poreux de haute pureté est un moyen efficace d'améliorer l'environnement de croissance des cristaux SIC et d'optimiser la qualité des cristaux.

La plaque de graphite poreuse est une forme d'utilisation typique de graphite poreux

Diagramme schématique de la préparation monocristalline SIC en utilisant une plaque de graphite poreuse et la méthode PVT deCVDEtcbrut matérielde la compréhension du semi-conducteur

L'avantage de Vetek Semiconductor réside dans sa solide équipe technique et sa excellente équipe de service. Selon vos besoins, nous pouvons adapterhpuretégraphit poreuxeProduits pour vous pour vous aider à faire de grands progrès et des avantages dans l'industrie de la croissance unique SIC.