Blocco SIC CVD per la crescita dei cristalli SIC

SIC è un ampio semiconduttore a banda con proprietà eccellenti, ad alta domanda di applicazioni ad alta tensione, ad alta potenza e ad alta frequenza, in particolare nei semiconduttori di potenza. I cristalli SIC vengono coltivati ​​usando il metodo PVT a un tasso di crescita da 0,3 a 0,8 mm/h per controllare la cristallinità. La rapida crescita di SIC è stata impegnativa a causa di problemi di qualità come inclusioni di carbonio, degradazione della purezza, crescita policristallina, formazione di confini del grano e difetti come dislocazioni e porosità, limitando la produttività dei substrati SIC.

Le tradizionali materie prime in carburo di silicio sono ottenute reagendo silicio e grafite ad alta purezza, che hanno costi elevati, a basso contenuto di purezza e dimensioni ridotte. Vetek Semiconductor utilizza la tecnologia del letto fluidizzato e la deposizione di vapore chimico per generare blocco SIC CVD mediante metiltriclorosilano. Il sottoprodotto principale è solo l'acido cloridrico, che ha un basso inquinamento ambientale.

Vetek Semiconductor utilizza il blocco SIC CVD perCrescita di cristalli SIC. Il carburo di silicio di purezza ultra-alta (SIC) prodotto attraverso la deposizione di vapore chimico (CVD) può essere utilizzato come materiale di origine per la coltivazione di cristalli SIC attraverso il trasporto di vapore fisico (PVT). 

Vetek Semiconductor è specializzato in SIC di grandi particelle per PVT, che ha una densità maggiore rispetto al materiale a piccole particelle formata dalla combustione spontanea di gas contenenti S e C. A differenza della sinterizzazione in fase solida o della reazione di Si e C, PVT non richiede una fornace di sinterizzazione dedicata o una fase di sinterizzazione che richiede tempo nel forno di crescita.

Il semiconduttore Vetek ha dimostrato con successo il metodo PVT per una rapida crescita dei cristalli SIC in condizioni di gradiente ad alta temperatura usando blocchi CVD-SIC frantumati per la crescita dei cristalli SIC. La materia prima cresciuta mantiene ancora il suo prototipo, riducendo la ricristallizzazione, riducendo la grafitizzazione delle materie prime, riducendo i difetti di avvolgimento del carbonio e migliorando la qualità dei cristalli.

Confronto per materiale nuovo e vecchio:

Materie prime e meccanismi di reazione

Metodo tradizionale del toner/silice in polvere: usando polvere di silice ad alta purezza + toner come materia prima, il cristallo SIC viene sintetizzato ad alta temperatura superiore a 2000 ℃ mediante metodo di trasferimento di vapore fisico (PVT), che ha un consumo di energia elevato e facile da introdurre impurità.

Particelle SIC CVD: il precursore della fase vapore (come silano, metilsilano, ecc.) Viene utilizzato per generare particelle SIC ad alta purezza mediante deposizione di vapore chimica (CVD) a una temperatura relativamente bassa (800-1100 ℃) e la reazione è più controllabile e meno impurità.

Miglioramento delle prestazioni strutturali:

Il metodo CVD può regolare con precisione la dimensione della grana SiC (a partire da 2 nm) per formare una struttura di nanofilo/tubo intercalata, che migliora significativamente la densità e le proprietà meccaniche del materiale.

Ottimizzazione delle prestazioni anti-espansione: attraverso il design di stoccaggio del silicio scheletro di carbonio poroso, l'espansione delle particelle di silicio è limitata ai micropori e la durata del ciclo è più 10 volte superiore a quella dei tradizionali materiali a base di silicio.

Espansione dello scenario dell'applicazione:

Nuovo campo energetico: sostituire l'elettrodo negativo al carbonio siliconico tradizionale, la prima efficienza è aumentata al 90% (l'elettrodo tradizionale di ossigeno al silicio è solo il 75%), supporta la carica rapida 4C, per soddisfare le esigenze delle batterie di potenza.

Campo a semiconduttore: coltivare 8 pollici e sopra il wafer SiC di grandi dimensioni, spessore di cristallo fino a 100 mm (metodo PVT tradizionale solo 30 mm), la resa è aumentata del 40%.

Struttura cristallina del film Sic CVD:

Proprietà fisiche di base del rivestimento SIC CVD: