روش CVD برای تولید مواد اولیه SiC با خلوص بالا در کوره سنتز کاربید سیلیکون در دمای 1600 درجه سانتیگراد
اصل کار：
۱. تامین پیش‌ساز. گازهای منبع سیلیکون (مثلاً SiH₄) و منبع کربن (مثلاً C₃H₈) به نسبت مساوی مخلوط شده و به محفظه واکنش تغذیه می‌شوند.
۲. تجزیه در دمای بالا: در دمای بالای ۱۵۰۰ تا ۲۳۰۰ درجه سانتیگراد، تجزیه گاز باعث تولید اتم‌های فعال Si و C می‌شود.
۳. واکنش سطحی: اتم‌های Si و C روی سطح زیرلایه رسوب می‌کنند تا یک لایه کریستالی SiC تشکیل دهند.
۴. رشد کریستال: از طریق کنترل گرادیان دما، جریان گاز و فشار، برای دستیابی به رشد جهت‌دار در امتداد محور c یا محور a.
پارامترهای کلیدی:
· دما: 1600 تا 2200 درجه سانتیگراد (برای 4H-SiC، بیش از 2000 درجه سانتیگراد)
· فشار: 50 تا 200 میلی بار (فشار پایین برای کاهش هسته‌زایی گاز)
· نسبت گاز: Si/C≈1.0~1.2 (برای جلوگیری از نقص غنی‌سازی Si یا C)
ویژگی‌های اصلی:
(1) کیفیت کریستال
چگالی نقص کم: چگالی میکروتوبول <0.5cm⁻²، چگالی نابجایی <10⁴cm⁻².
کنترل نوع پلی کریستالی: می‌تواند 4H-SiC (جریان اصلی)، 6H-SiC، 3C-SiC و سایر انواع کریستال را رشد دهد.
(2) عملکرد تجهیزات
پایداری در دمای بالا: گرمایش القایی گرافیتی یا گرمایش مقاومتی، دما >2300℃.
کنترل یکنواختی: نوسان دما ±۵ درجه سانتیگراد، سرعت رشد ۱۰ تا ۵۰ میکرومتر بر ساعت.
سیستم گاز: فلومتر جرمی با دقت بالا (MFC)، خلوص گاز ≥99.999٪.
(3) مزایای تکنولوژیکی
خلوص بالا: غلظت ناخالصی زمینه <10¹⁶ cm⁻³ (N، B و غیره).
اندازه بزرگ: از رشد زیرلایه SiC با اندازه 6 اینچ/8 اینچ پشتیبانی می‌کند.
(4) مصرف انرژی و هزینه
مصرف انرژی بالا (200 تا 500 کیلووات ساعت در هر کوره)، که 30 تا 50 درصد از هزینه تولید زیرلایه SiC را تشکیل می‌دهد.
برنامه‌های کاربردی اصلی:
۱. زیرلایه نیمه‌هادی قدرت: ماسفت‌های SiC برای ساخت خودروهای الکتریکی و اینورترهای فتوولتائیک.
۲. دستگاه RF: ایستگاه پایه ۵G، زیرلایه اپیتاکسیال GaN-on-SiC.
۳. دستگاه‌های محیط‌های بسیار سخت: حسگرهای دمای بالا برای هوافضا و نیروگاه‌های هسته‌ای.
مشخصات فنی：
| مشخصات | جزئیات |
| ابعاد (طول × عرض × ارتفاع) | 4000 x 3400 x 4300 میلی متر یا سفارشی سازی کنید |
| قطر محفظه کوره | ۱۱۰۰ میلی‌متر |
| ظرفیت بارگیری | ۵۰ کیلوگرم |
| درجه خلاء محدود | 10-2Pa (2 ساعت پس از شروع پمپ مولکولی) |
| نرخ افزایش فشار محفظه | ≤10Pa/h (پس از کلسیناسیون) |
| کورس بلند کردن پوشش کوره پایینی | ۱۵۰۰ میلی‌متر |
| روش گرمایش | گرمایش القایی |
| حداکثر دما در کوره | ۲۴۰۰ درجه سانتیگراد |
| منبع تغذیه گرمایش | ۲X۴۰ کیلووات |
| اندازه‌گیری دما | اندازه‌گیری دمای مادون قرمز دو رنگ |
| محدوده دما | 900 تا 3000 درجه سانتیگراد |
| دقت کنترل دما | ±۱ درجه سانتیگراد |
| محدوده فشار کنترل | ۱ تا ۷۰۰ میلی‌بار |
| دقت کنترل فشار | ۱ تا ۵ میلی‌بار ±۰.۱ میلی‌بار؛ ۵ تا ۱۰۰ میلی‌بار ±۰.۲ میلی‌بار؛ ۱۰۰ تا ۷۰۰ میلی‌بار ±۰.۵ میلی‌بار |
| روش بارگیری | بارگذاری کمتر؛ |
| پیکربندی اختیاری | نقطه اندازه‌گیری دمای دوگانه، لیفتراک در حال تخلیه. |
خدمات XKH:
XKH خدمات چرخه کامل برای کوره‌های CVD کاربید سیلیکون، از جمله سفارشی‌سازی تجهیزات (طراحی منطقه دما، پیکربندی سیستم گاز)، توسعه فرآیند (کنترل کریستال، بهینه‌سازی نقص)، آموزش فنی (بهره‌برداری و نگهداری) و پشتیبانی پس از فروش (تامین قطعات یدکی اجزای کلیدی، تشخیص از راه دور) را برای کمک به مشتریان در دستیابی به تولید انبوه زیرلایه SiC با کیفیت بالا ارائه می‌دهد. و خدمات ارتقاء فرآیند را برای بهبود مداوم بازده کریستال و راندمان رشد ارائه می‌دهد.
نمودار تفصیلی
