Siliciumcarbidesubstraat Kernprocesstroom

Siliciumcarbidesubstraatis een samengesteld halfgeleider-monokristalmateriaal dat bestaat uit twee elementen, koolstof en silicium. Het heeft de kenmerken van een grote bandafstand, hoge thermische geleidbaarheid, hoge kritische doorslagveldsterkte en een hoge driftsnelheid van de elektronenverzadiging. Afhankelijk van de verschillende downstream-toepassingsvelden omvat de kernclassificatie:

1) Geleidend type: er kunnen verder vermogensapparaten van worden gemaakt, zoals Schottky-diodes, MOSFET, IGBT, enz., die worden gebruikt in nieuwe energievoertuigen, spoorvervoer en transmissie en transformatie met hoog vermogen.

2) Semi-isolerend type: er kunnen verder microgolfradiofrequentieapparaten van worden gemaakt, zoals HEMT, die worden gebruikt in informatiecommunicatie, radiodetectie en andere gebieden.

GeleidendSiC-substratenworden voornamelijk gebruikt in nieuwe energievoertuigen, fotovoltaïsche zonne-energie en andere gebieden. Semi-isolerende SiC-substraten worden voornamelijk gebruikt in 5G-radiofrequentie en andere velden. Het huidige reguliere 6-inch SiC-substraat begon rond 2010 in het buitenland, en de totale kloof tussen China en het buitenland op SiC-gebied is kleiner dan die van traditionele op silicium gebaseerde halfgeleiders. Naarmate SiC-substraten zich ontwikkelen naar grotere afmetingen, wordt bovendien de kloof tussen China en het buitenland kleiner. Op dit moment hebben buitenlandse leiders zich ingespannen om 8 inch te bereiken, en downstream-klanten zijn voornamelijk auto-industrie. In eigen land zijn de producten voornamelijk klein en de 6-inch producten zullen naar verwachting in de komende twee tot drie jaar grootschalige massaproductiemogelijkheden hebben, waarbij de downstream-klanten voornamelijk industriële klanten zullen zijn.

Siliciumcarbidesubstraatvoorbereiding is een technologie- en procesintensieve industrie, en de kernprocesstroom omvat:

1. Synthese van grondstoffen: zeer zuiver siliciumpoeder + koolstofpoeder worden gemengd volgens de formule, gereageerd in de reactiekamer onder hoge temperatuuromstandigheden boven 2000 ° C, en siliciumcarbidedeeltjes met een specifieke kristalvorm en deeltjesgrootte worden gesynthetiseerd. Na het pletten, zeven, reinigen en andere processen worden zeer zuivere grondstoffen van siliciumcarbidepoeder verkregen die voldoen aan de eisen van kristalgroei.

2. Kristalgroei: Het huidige reguliere proces op de markt is de PVT-transmissiemethode in de gasfase. Siliciumcarbidepoeder wordt in een gesloten vacuümgroeikamer verwarmd tot 2300°C om het te sublimeren tot reactiegas. Het wordt vervolgens overgebracht naar het oppervlak van het kiemkristal voor atomaire afzetting en gekweekt tot een monokristallijn siliciumcarbide.

Bovendien zal de vloeistoffasemethode in de toekomst het reguliere proces worden. De reden is dat de dislocatiedefecten in het kristalgroeiproces van de PVT-methode moeilijk te beheersen zijn. De vloeistoffasemethode kan enkelvoudige kristallen van siliciumcarbide laten groeien zonder schroefdislocaties, randdislocaties en vrijwel geen stapelfouten, omdat het groeiproces zich in een stabiele vloeibare fase bevindt. Dit voordeel biedt een andere belangrijke richting en toekomstige ontwikkelingsreserve voor de bereidingstechnologie van hoogwaardige siliciumcarbide-eenkristallen van grote omvang.

3. Kristalverwerking, voornamelijk inclusief staafverwerking, kristalstaafsnijden, slijpen, polijsten, reinigen en andere processen, en uiteindelijk het vormen van een siliciumcarbidesubstraat.