SiC substratlarının hazırlanmasındaki zorluk

Sıcaklık alanı kontrolünde zorluk:Si kristal çubuk büyümesi yalnızca 1500 ° C gerektirir, oysaSiC kristal çubuk2000°C'den daha yüksek bir sıcaklıkta büyümesi gerekiyor ve 250'den fazla SiC izomeri var, ancak güç cihazları yapmak için kullanılan ana 4H-SiC tek kristal yapısı kullanılıyor. Hassas bir şekilde kontrol edilmediği takdirde başka kristal yapılar elde edilecektir. Ek olarak, potadaki sıcaklık gradyanı, SiC süblimasyon iletim hızını ve kristal arayüzü üzerindeki gaz halindeki atomların düzenini ve büyüme modunu belirler; bu da kristal büyüme hızını ve kristal kalitesini etkiler. Bu nedenle sistematik bir sıcaklık alanı kontrol teknolojisinin oluşturulması gerekmektedir.

Yavaş kristal büyümesi:Si kristal çubuğun büyüme hızı 30-150 mm/saat'e ulaşabilir ve 1-3 m silikon kristal çubukların üretilmesi yalnızca yaklaşık 1 gün sürer; PVT yöntemini örnek alırsak SiC kristal çubukların büyüme hızı yaklaşık 0,2-0,4 mm/saat olup, 3-6 cm'nin altına inmesi 7 gün sürmektedir. Kristal büyüme oranı silikon malzemelerin yüzde birinden azdır ve üretim kapasitesi son derece sınırlıdır.

İyi ürün parametreleri ve düşük verim için yüksek gereksinimler:Temel parametrelerSiC substratlarımikrotüp yoğunluğunu, dislokasyon yoğunluğunu, direnci, çarpıklığı, yüzey pürüzlülüğünü vb. içerir. Parametre göstergelerini kontrol ederken kapalı bir yüksek sıcaklık odasında atomları düzenli bir şekilde düzenlemek ve kristal büyümesini tamamlamak karmaşık bir sistem mühendisliğidir.

Malzeme sert ve kırılgandır, kesilmesi uzun zaman alır ve yüksek aşınmaya sahiptir:SiC'nin Mohs sertliği elmastan sonra ikinci sırada yer alır ve bu da kesme, taşlama ve cilalamanın zorluğunu önemli ölçüde artırır. 3cm kalınlığındaki bir külçeyi 35-40 parçaya kesmek yaklaşık 120 saat sürüyor. Ayrıca SiC'nin yüksek kırılganlığı nedeniyle talaş işleme de daha fazla aşınır ve çıkış oranı yalnızca %60 civarındadır.

Şu anda alt tabaka gelişiminin en önemli yönü çapı genişletmektir. Küresel SiC pazarında 6 inçlik seri üretim hattı olgunlaşıyor ve önde gelen şirketler 8 inç pazarına girdi.