सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल ग्रोथमध्ये कार्बन-आधारित थर्मल फील्ड सामग्रीचा वापर

Ⅰ. SiC साहित्याचा परिचय:

1. भौतिक गुणधर्मांचे विहंगावलोकन:

दतिसऱ्या पिढीतील सेमीकंडक्टरकंपाऊंड सेमीकंडक्टर म्हणतात, आणि त्याची बँडगॅप रुंदी सुमारे 2.२ ईव्ही आहे, जी सिलिकॉन-आधारित सेमीकंडक्टर मटेरियल (सिलिकॉन-आधारित सेमीकंडक्टर मटेरियलसाठी १.१२ ईव्ही) च्या बँडगॅप रुंदीच्या तीन पट आहे, म्हणून त्याला वाइड बँडगॅप सेमीकंडक्टर देखील म्हणतात. सिलिकॉन-आधारित सेमीकंडक्टर डिव्हाइसमध्ये शारीरिक मर्यादा आहेत ज्या काही उच्च-तापमान, उच्च-दाब आणि उच्च-वारंवारता अनुप्रयोग परिस्थितींमध्ये खंडित करणे कठीण आहे. डिव्हाइस रचना समायोजित करणे यापुढे गरजा पूर्ण करू शकत नाही आणि एसआयसी आणि द्वारे प्रतिनिधित्व केलेल्या तृतीय-पिढीतील सेमीकंडक्टर सामग्रीदोन्हीउदयास आले आहे.

2. SiC उपकरणांचा वापर:

त्याच्या विशेष कामगिरीच्या आधारे, एसआयसी डिव्हाइस हळूहळू उच्च तापमान, उच्च दाब आणि उच्च वारंवारतेच्या क्षेत्रात सिलिकॉन-आधारित पुनर्स्थित करेल आणि 5 जी कम्युनिकेशन्स, मायक्रोवेव्ह रडार, एरोस्पेस, नवीन ऊर्जा वाहने, रेल्वे वाहतूक, स्मार्टमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावेल. ग्रीड्स आणि इतर फील्ड.

3. तयारी पद्धत:

(1)भौतिक वाष्प वाहतूक (PVT): वाढीचे तापमान सुमारे 2100~2400℃ आहे. परिपक्व तंत्रज्ञान, कमी उत्पादन खर्च आणि क्रिस्टल गुणवत्ता आणि उत्पन्नामध्ये सतत सुधारणा हे फायदे आहेत. तोटे असे आहेत की सामग्रीचा सतत पुरवठा करणे कठीण आहे आणि गॅस फेज घटकांचे प्रमाण नियंत्रित करणे कठीण आहे. सध्या पी-प्रकारचे क्रिस्टल्स मिळणे कठीण आहे.

(२)शीर्ष बियाणे सोल्यूशन पद्धत (टीएसएसजी): वाढीचे तापमान सुमारे 2200 आहे. फायदे कमी वाढीचे तापमान, कमी तणाव, काही विस्थापन दोष, पी-प्रकार डोपिंग, 3 सी आहेतक्रिस्टल वाढ, आणि सोपे व्यास विस्तार. तथापि, धातूच्या समावेशातील दोष अजूनही अस्तित्वात आहेत आणि Si/C स्त्रोताचा सतत पुरवठा खराब आहे.

(३)उच्च तापमान रासायनिक वाष्प जमा (एचटीसीव्हीडी): वाढ तापमान सुमारे 1600~1900℃ आहे. कच्च्या मालाचा सतत पुरवठा, Si/C गुणोत्तराचे अचूक नियंत्रण, उच्च शुद्धता आणि सोयीस्कर डोपिंग हे फायदे आहेत. वायू कच्च्या मालाची उच्च किंमत, थर्मल फील्ड एक्झॉस्टच्या अभियांत्रिकी उपचारांमध्ये उच्च अडचण, उच्च दोष आणि कमी तांत्रिक परिपक्वता हे तोटे आहेत.

Ⅱ? चे कार्यात्मक वर्गीकरणथर्मल फील्डसाहित्य

1. इन्सुलेशन सिस्टम:

कार्यः आवश्यक तापमान ग्रेडियंट तयार कराक्रिस्टल वाढ

आवश्यकता: थर्मल चालकता, विद्युत चालकता, 2000 च्या वरील उच्च-तापमान इन्सुलेशन मटेरियल सिस्टमची शुद्धता ℃

2. क्रूसिबलप्रणाली:

कार्य: 

① हीटिंग घटक; 

② ग्रोथ कंटेनर

आवश्यकता: प्रतिरोधकता, औष्णिक चालकता, औष्णिक विस्तार गुणांक, शुद्धता

3. TaC कोटिंगघटक:

कार्य: बेस ग्रेफाइटच्या गंजला Si द्वारे प्रतिबंधित करते आणि C समावेश प्रतिबंधित करते

आवश्यकता: कोटिंगची घनता, कोटिंगची जाडी, शुद्धता

4. सच्छिद्र ग्रेफाइटघटक:

कार्य: 

① कार्बन कण घटक फिल्टर करा; 

② कार्बन स्रोत पूरक

आवश्यकता: ट्रान्समिटन्स, थर्मल चालकता, शुद्धता

Ⅲ. थर्मल फील्ड सिस्टम सोल्यूशन

इन्सुलेशन प्रणाली:

कार्बन/कार्बन कंपोझिट इन्सुलेशन अंतर्गत सिलेंडरमध्ये पृष्ठभागाची घनता, गंज प्रतिकार आणि चांगले थर्मल शॉक प्रतिरोध आहे. हे क्रूसिबलपासून बाजूच्या इन्सुलेशन सामग्रीपर्यंत सिलिकॉनची गंज कमी करू शकते, ज्यामुळे थर्मल फील्डची स्थिरता सुनिश्चित होते.

कार्यात्मक घटक:

(1)टँटलम कार्बाईड लेपितघटक

(२)सच्छिद्र ग्रेफाइटघटक

(३)कार्बन/कार्बन संमिश्रथर्मल फील्ड घटक