Bloque SIC CVD para el crecimiento de cristal SIC

SIC es un semiconductor de banda ancha con excelentes propiedades, con una alta demanda de aplicaciones de alto voltaje, alta potencia y alta frecuencia, especialmente en semiconductores de potencia. Los cristales SIC se cultivan utilizando el método PVT a una tasa de crecimiento de 0.3 a 0.8 mm/h para controlar la cristalinidad. El rápido crecimiento de SIC ha sido un desafío debido a problemas de calidad como inclusiones de carbono, degradación de la pureza, crecimiento policristalino, formación de límites de grano y defectos como dislocaciones y porosidad, lo que limita la productividad de los sustratos SIC.

Las materias primas tradicionales de carburo de silicio se obtienen reaccionando el silicio y el grafito de alta pureza, que tienen un costo alto, bajo en pureza y de tamaño pequeño. Vetek Semiconductor utiliza tecnología de lecho fluidizado y deposición de vapor químico para generar bloqueo CVD SIC utilizando metiltriclorosilano. El subproducto principal es solo ácido clorhídrico, que tiene baja contaminación ambiental.

Vetek Semiconductor utiliza bloque CVD SIC paraCrecimiento de cristal sic. El carburo de silicio de pureza ultra alta (SIC) producido a través de la deposición química del vapor (CVD) puede usarse como material fuente para el cultivo de cristales SIC a través del transporte de vapor físico (PVT). 

El semiconductor Vetek se especializa en SIC de partículas grandes para PVT, que tiene una mayor densidad en comparación con el material de partículas pequeñas formado por la combustión espontánea de SI y gases que contienen C. A diferencia de la sinterización de fase sólida o la reacción de Si y C, PVT no requiere un horno de sinterización dedicado o un paso de sinterización que consume mucho tiempo en el horno de crecimiento.

El semiconductor Vetek demostró con éxito el método PVT para el rápido crecimiento de cristal SIC en condiciones de gradiente de alta temperatura utilizando bloques CVD-SiC triturados para el crecimiento del cristal de SiC. La materia prima cultivada aún mantiene su prototipo, reduciendo la recristalización, reduciendo la grafitización de la materia prima, la reducción de los defectos de envoltura de carbono y mejorando la calidad del cristal.

Comparación para material nuevo y antiguo:

Materias primas y mecanismos de reacción

Método tradicional de tóner/polvo de sílice: utilizando el polvo de sílice de alta pureza + tóner como materia prima, el cristal SIC se sintetiza a alta temperatura superior a 2000 ℃ mediante el método de transferencia de vapor físico (PVT), que tiene un alto consumo de energía y fácil de introducir impurezas.

Partículas SIC CVD: el precursor de la fase de vapor (como el silano, el metilsilano, etc.) se usa para generar partículas SiC de alta pureza por deposición química de vapor (CVD) a una temperatura relativamente baja (800-1100 ℃), y la reacción es más controlable y menos impurezas.

Mejora del rendimiento estructural:

El método CVD puede regular con precisión el tamaño de grano SiC (tan bajo como 2 nm) para formar una estructura de nanocable/tubo intercalada, lo que mejora significativamente la densidad y las propiedades mecánicas del material.

Optimización del rendimiento anti-expansión: a través del diseño de almacenamiento de silicio de esqueleto de carbono poroso, la expansión de partículas de silicio se limita a microporos, y la vida útil del ciclo es más de 10 veces mayor que la de los materiales tradicionales a base de silicio.

Expansión del escenario de aplicación:

Nuevo campo de energía: reemplace el electrodo negativo de carbono de silicio tradicional, la primera eficiencia se incrementa al 90% (el electrodo negativo de oxígeno de silicio tradicional es solo del 75%), admite una carga rápida 4C, para satisfacer las necesidades de las baterías eléctricas.

Campo de semiconductores: crece 8 pulgadas y por encima de la oblea de SiC de gran tamaño, espesor de cristal de hasta 100 mm (método PVT tradicional solo 30 mm), el rendimiento aumentó en un 40%.

Estructura cristalina de película sic cvd:

Propiedades físicas básicas del recubrimiento SIC CVD: