ठूलो व्यासको SiC क्रिस्टल TSSG/LPE विधिहरूको लागि SiC इन्गट ग्रोथ फर्नेस
कार्य सिद्धान्त
तरल-चरण सिलिकन कार्बाइड इन्गट वृद्धिको मुख्य सिद्धान्तमा पग्लिएका धातुहरू (जस्तै, Si, Cr) मा उच्च-शुद्धता SiC कच्चा पदार्थहरू १८००-२१००°C मा संतृप्त समाधानहरू बनाउन विघटन गर्ने समावेश छ, त्यसपछि सटीक तापमान ढाँचा र सुपरस्याचुरेशन नियमन मार्फत बीउ क्रिस्टलहरूमा SiC एकल क्रिस्टलहरूको नियन्त्रित दिशात्मक वृद्धि समावेश छ। यो प्रविधि विशेष गरी कम दोष घनत्व (<१००/cm²) को साथ उच्च-शुद्धता (>९९.९९९५%) ४H/६H-SiC एकल क्रिस्टलहरू उत्पादन गर्न, पावर इलेक्ट्रोनिक्स र RF उपकरणहरूको लागि कडा सब्सट्रेट आवश्यकताहरू पूरा गर्न उपयुक्त छ। तरल-चरण वृद्धि प्रणालीले अनुकूलित समाधान संरचना र वृद्धि प्यारामिटरहरू मार्फत क्रिस्टल चालकता प्रकार (N/P प्रकार) र प्रतिरोधकताको सटीक नियन्त्रण सक्षम बनाउँछ।
मुख्य अवयवहरू
१. विशेष क्रुसिबल प्रणाली: उच्च-शुद्धता ग्रेफाइट/ट्यान्टालम कम्पोजिट क्रुसिबल, तापक्रम प्रतिरोध >२२००°C, SiC पग्लिएको क्षरण प्रतिरोधी।
२. बहु-क्षेत्र ताप प्रणाली: ±०.५°C (१८००-२१००°C दायरा) को तापक्रम नियन्त्रण शुद्धता सहितको संयुक्त प्रतिरोध/प्रेरणा ताप।
३. प्रेसिजन मोशन सिस्टम: बीउ घुमाउने (०-५०rpm) र लिफ्टिङ (०.१-१०mm/h) को लागि दोहोरो बन्द-लूप नियन्त्रण।
४. वायुमण्डल नियन्त्रण प्रणाली: उच्च-शुद्धता आर्गन/नाइट्रोजन सुरक्षा, समायोज्य काम गर्ने चाप (०.१-१ एटीएम)।
५. बुद्धिमान नियन्त्रण प्रणाली: वास्तविक-समय वृद्धि इन्टरफेस अनुगमनको साथ PLC+औद्योगिक पीसी अनावश्यक नियन्त्रण।
६. कुशल शीतलन प्रणाली: ग्रेडेड वाटर शीतलन डिजाइनले दीर्घकालीन स्थिर सञ्चालन सुनिश्चित गर्दछ।
TSSG बनाम LPE तुलना
विशेषताहरू | TSSG विधि | LPE विधि |
वृद्धि तापक्रम | २०००-२१०० डिग्री सेल्सियस | १५००-१८०० डिग्री सेल्सियस |
वृद्धि दर | ०.२-१ मिमी/घण्टा | ५-५०μm/घण्टा |
क्रिस्टल आकार | ४-८ इन्चका इन्गटहरू | ५०-५००μm एपि-लेयरहरू |
मुख्य अनुप्रयोग | सब्सट्रेट तयारी | पावर उपकरण एपि-लेयरहरू |
दोष घनत्व | <५००/सेमी² | <१००/सेमी² |
उपयुक्त पोलिटाइपहरू | ४ घण्टा/६ घण्टा-SiC | ४ घन्टा/३ घन्टा-SiC |
प्रमुख अनुप्रयोगहरू
१. पावर इलेक्ट्रोनिक्स: १२००V+ MOSFETs/डायोडहरूको लागि ६-इन्च ४H-SiC सब्सट्रेटहरू।
२. ५G आरएफ उपकरणहरू: बेस स्टेशन PA हरूको लागि अर्ध-इन्सुलेटिङ SiC सब्सट्रेटहरू।
३. EV अनुप्रयोगहरू: अटोमोटिभ-ग्रेड मोड्युलहरूको लागि अल्ट्रा-थिक (>२००μm) एपि-लेयरहरू।
४. PV इन्भर्टरहरू: कम दोष भएका सब्सट्रेटहरूले ९९% भन्दा बढी रूपान्तरण दक्षता सक्षम बनाउँछन्।
मुख्य फाइदाहरू
१. प्राविधिक श्रेष्ठता
१.१ एकीकृत बहु-विधि डिजाइन
यो तरल-चरण SiC इन्गट वृद्धि प्रणालीले TSSG र LPE क्रिस्टल वृद्धि प्रविधिहरूलाई नवीन रूपमा संयोजन गर्दछ। TSSG प्रणालीले सटीक पग्लने संवहन र तापमान ग्रेडियन्ट नियन्त्रण (ΔT≤5℃/cm) को साथ शीर्ष-सीडेड समाधान वृद्धि प्रयोग गर्दछ, जसले 6H/4H-SiC क्रिस्टलहरूको लागि 15-20kg को एकल-रन उपजको साथ 4-8 इन्च ठूलो-व्यास SiC इन्गटहरूको स्थिर वृद्धि सक्षम गर्दछ। LPE प्रणालीले अपेक्षाकृत कम तापक्रम (1500-1800℃) मा दोष घनत्व <100/cm² भएको उच्च-गुणस्तरको बाक्लो एपिटेक्सियल तहहरू बढाउन अनुकूलित विलायक संरचना (Si-Cr मिश्र धातु प्रणाली) र सुपरस्याचुरेशन नियन्त्रण (±1%) प्रयोग गर्दछ।
१.२ बुद्धिमान नियन्त्रण प्रणाली
चौथो पुस्ताको स्मार्ट ग्रोथ कन्ट्रोलले सुसज्जित, जसमा निम्न विशेषताहरू छन्:
• बहु-स्पेक्ट्रल इन-सिटु निगरानी (४००-२५००nm तरंगदैर्ध्य दायरा)
• लेजर-आधारित पग्लने स्तर पत्ता लगाउने (±०.०१ मिमी परिशुद्धता)
• CCD-आधारित व्यास बन्द-लूप नियन्त्रण (<±१ मिमी उतार-चढ़ाव)
• एआई-संचालित वृद्धि प्यारामिटर अप्टिमाइजेसन (१५% ऊर्जा बचत)
२. प्रक्रिया कार्यसम्पादन फाइदाहरू
२.१ TSSG विधिका मुख्य शक्तिहरू
• ठूलो आकारको क्षमता: ९९.५% व्यास एकरूपता सहित ८ इन्च क्रिस्टल वृद्धिलाई समर्थन गर्दछ।
• उत्कृष्ट क्रिस्टलिनिटी: विस्थापन घनत्व <500/cm², माइक्रोपाइप घनत्व <5/cm²
• डोपिङ एकरूपता: <8% n-प्रकार प्रतिरोधात्मकता भिन्नता (४-इन्च वेफरहरू)
• अनुकूलित वृद्धि दर: ०.३-१.२ मिमी/घण्टा समायोज्य, वाष्प-चरण विधिहरू भन्दा ३-५× छिटो
२.२ LPE विधिका मुख्य शक्तिहरू
• अति-कम दोष एपिट्याक्सी: इन्टरफेस अवस्था घनत्व <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• सटीक मोटाई नियन्त्रण: <±२% मोटाई भिन्नता सहित ५०-५००μm एपि-तहहरू
• कम-तापमान दक्षता: CVD प्रक्रियाहरू भन्दा ३००-५००℃ कम
• जटिल संरचना वृद्धि: pn जंक्शनहरू, सुपरल्याटिसहरू, आदिलाई समर्थन गर्दछ।
३. उत्पादन दक्षताका फाइदाहरू
३.१ लागत नियन्त्रण
• ८५% कच्चा पदार्थको उपयोग (बनाम ६०% परम्परागत)
• ४०% कम ऊर्जा खपत (HVPE को तुलनामा)
• ९०% उपकरण अपटाइम (मोड्युलर डिजाइनले डाउनटाइम कम गर्छ)
३.२ गुणस्तर सुनिश्चितता
• ६σ प्रक्रिया नियन्त्रण (CPK>१.६७)
• अनलाइन दोष पत्ता लगाउने (०.१μm रिजोल्युसन)
• पूर्ण-प्रक्रिया डेटा ट्रेसेबिलिटी (२०००+ वास्तविक-समय प्यारामिटरहरू)
३.३ स्केलेबिलिटी
• ४H/६H/३C पोलिटाइपहरूसँग उपयुक्त
• १२-इन्च प्रक्रिया मोड्युलहरूमा अपग्रेड गर्न मिल्ने
• SiC/GaN हेटेरो-एकीकरणलाई समर्थन गर्दछ
४. उद्योग अनुप्रयोगका फाइदाहरू
४.१ पावर उपकरणहरू
• १२००-३३००V उपकरणहरूको लागि कम-प्रतिरोधी सब्सट्रेटहरू (०.०१५-०.०२५Ω·सेमी)
• आरएफ अनुप्रयोगहरूको लागि अर्ध-इन्सुलेटिङ सब्सट्रेटहरू (>१०⁸Ω·सेमी)
४.२ उदीयमान प्रविधिहरू
• क्वान्टम सञ्चार: अति-कम आवाज सब्सट्रेटहरू (१/f आवाज <-१२०dB)
• चरम वातावरण: विकिरण प्रतिरोधी क्रिस्टलहरू (१×१०¹⁶n/cm² विकिरण पछि <५% क्षय)
XKH सेवाहरू
१. अनुकूलित उपकरण: अनुकूलित TSSG/LPE प्रणाली कन्फिगरेसनहरू।
२. प्रक्रिया प्रशिक्षण: व्यापक प्राविधिक प्रशिक्षण कार्यक्रमहरू।
३. बिक्री पछिको सहयोग: २४/७ प्राविधिक प्रतिक्रिया र मर्मतसम्भार।
४. टर्नकी समाधानहरू: स्थापनादेखि प्रक्रिया प्रमाणीकरणसम्म पूर्ण-स्पेक्ट्रम सेवा।
५. सामग्री आपूर्ति: २-१२ इन्चका SiC सब्सट्रेटहरू/एपीआई-वेफरहरू उपलब्ध छन्।
प्रमुख फाइदाहरू समावेश छन्:
• ८ इन्चसम्मको क्रिस्टल वृद्धि क्षमता।
• प्रतिरोधात्मकता एकरूपता <0.5%।
• उपकरणको अपटाइम >९५%।
• २४/७ प्राविधिक सहयोग।


