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उच्च शुद्धता वाले झरझरा ग्रेफाइट क्या है?

हाल के वर्षों में, ऊर्जा की खपत, मात्रा, दक्षता आदि के संदर्भ में पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए प्रदर्शन आवश्यकताएं तेजी से अधिक हो गई हैं। SIC में एक बड़ा बैंडगैप, उच्च ब्रेकडाउन फील्ड स्ट्रेंथ, उच्च तापीय चालकता, उच्च संतृप्त इलेक्ट्रॉन गतिशीलता और उच्च रासायनिक स्थिरता है, जो पारंपरिक अर्धचालक सामग्री की कमियों के लिए बनाता है। SIC क्रिस्टल को कुशलता से कैसे विकसित करें और बड़े पैमाने पर हमेशा एक कठिन समस्या रही है, और उच्च शुद्धता की शुरूआतछिद्रपूर्ण ग्रेफाइटहाल के वर्षों में प्रभावी रूप से गुणवत्ता में सुधार किया हैसिंग सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ.


वेटेक सेमीकंडक्टर झरझरा ग्रेफाइट के विशिष्ट भौतिक गुण:


झरझरा ग्रेफाइट के विशिष्ट भौतिक गुण
लेटेम
पैरामीटर
छिद्रपूर्ण ग्रेफाइट घनत्व
0.89 ग्राम/सेमी2
सम्पीडक क्षमता
8.27 एमपीए
झुकने की शक्ति
8.27 एमपीए
तन्यता ताकत
1.72 एमपीए
विशिष्ट प्रतिरोध
130।-इन-इन-इन-5
सरंध्रता
50%
औसत छिद्र आकार
70um
ऊष्मीय चालकता
12w/m*k


पीवीटी विधि द्वारा एसआईसी सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ के लिए उच्च-शुद्धता झरझरा ग्रेफाइट


Ⅰ। प्राइवेट प्राइवेट विधि

PVT विधि SIC सिंगल क्रिस्टल बढ़ने के लिए मुख्य प्रक्रिया है। SIC क्रिस्टल विकास की मूल प्रक्रिया को उच्च तापमान पर कच्चे माल के उच्च बनाने की क्रिया में विभाजित किया गया है, तापमान ढाल की कार्रवाई के तहत गैस चरण पदार्थों का परिवहन, और बीज क्रिस्टल में गैस चरण पदार्थों की पुनरावृत्ति विकास। इसके आधार पर, क्रूसिबल के अंदर को तीन भागों में विभाजित किया गया है: कच्चा माल क्षेत्र, विकास गुहा और बीज क्रिस्टल। कच्चे माल क्षेत्र में, गर्मी को थर्मल विकिरण और गर्मी चालन के रूप में स्थानांतरित किया जाता है। गर्म होने के बाद, Sic कच्चे माल को मुख्य रूप से निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं द्वारा विघटित किया जाता है:

औरc (s) = si (g) + c (s)

2sic (s) = si (g) + sic2(जी)

2sic (s) = c (s) + si2सी (जी)

कच्चे माल क्षेत्र में, तापमान क्रूसिबल दीवार के आसपास के क्षेत्र से कच्चे माल की सतह तक कम हो जाता है, अर्थात्, कच्चे माल के किनारे का तापमान> कच्चा माल आंतरिक तापमान> कच्चा माल की सतह का तापमान, जिसके परिणामस्वरूप अक्षीय और रेडियल तापमान ग्रेडिएंट होते हैं, जिसका आकार क्रिस्टल विकास पर अधिक प्रभाव पड़ेगा। उपरोक्त तापमान ढाल की कार्रवाई के तहत, कच्चा माल क्रूसिबल दीवार के पास ग्राफिटाइज़ करना शुरू कर देगा, जिसके परिणामस्वरूप सामग्री प्रवाह और छिद्र में परिवर्तन होगा। विकास कक्ष में, कच्चे माल क्षेत्र में उत्पन्न गैसीय पदार्थों को अक्षीय तापमान ढाल द्वारा संचालित बीज क्रिस्टल स्थिति में ले जाया जाता है। जब ग्रेफाइट क्रूसिबल की सतह को एक विशेष कोटिंग के साथ कवर नहीं किया जाता है, तो गैसीय पदार्थ क्रूसिबल सतह के साथ प्रतिक्रिया करेंगे, विकास कक्ष में C/SI अनुपात को बदलते समय ग्रेफाइट क्रूसिबल को कोरोड करते हैं। इस क्षेत्र में गर्मी मुख्य रूप से थर्मल विकिरण के रूप में स्थानांतरित की जाती है। बीज क्रिस्टल की स्थिति में, गैसीय पदार्थ SI, SI2C, SIC2, आदि विकास कक्ष में बीज क्रिस्टल में कम तापमान के कारण एक ओवरसैटेटेड स्थिति में होते हैं, और बीज क्रिस्टल की सतह पर जमाव और विकास होता है। मुख्य प्रतिक्रियाएं इस प्रकार हैं:

और2C (g) + sic2(छ) = 3SIC (ओं)

SI (g) + sic2(छ) = 2sic (ओं)

के आवेदन परिदृश्यएकल क्रिस्टल sic विकास में उच्च शुद्धता झरझरा ग्रेफाइट2650 ° C तक वैक्यूम या अक्रिय गैस के वातावरण में भट्टियां:


high-purity porous graphite in single crystal SiC growth furnaces


साहित्य अनुसंधान के अनुसार, SIC सिंगल क्रिस्टल के विकास में उच्च शुद्धता वाले झरझरा ग्रेफाइट बहुत सहायक हैं। हमने एसआईसी सिंगल क्रिस्टल के विकास के माहौल की तुलना की और उसके बिनाउच्च शुद्धता छिद्रपूर्ण ग्रेफाइट.


Temperature variation along the center line of the crucible for two structures with and without porous graphite

झरझरा ग्रेफाइट के साथ और बिना दो संरचनाओं के लिए क्रूसिबल की केंद्र रेखा के साथ तापमान भिन्नता


कच्चे माल क्षेत्र में, दो संरचनाओं के ऊपर और नीचे के तापमान अंतर क्रमशः 64.0 और 48.0 ℃ हैं। उच्च शुद्धता वाले झरझरा ग्रेफाइट का ऊपर और नीचे का तापमान अंतर अपेक्षाकृत छोटा है, और अक्षीय तापमान अधिक समान है। सारांश में, उच्च शुद्धता वाले झरझरा ग्रेफाइट पहले गर्मी इन्सुलेशन की भूमिका निभाते हैं, जो कच्चे माल के समग्र तापमान को बढ़ाता है और विकास कक्ष में तापमान को कम करता है, जो कच्चे माल के पूर्ण उच्चता और अपघटन के लिए अनुकूल है। इसी समय, कच्चे माल क्षेत्र में अक्षीय और रेडियल तापमान अंतर कम हो जाते हैं, और आंतरिक तापमान वितरण की एकरूपता बढ़ जाती है। यह SIC क्रिस्टल को जल्दी और समान रूप से बढ़ने में मदद करता है।


तापमान प्रभाव के अलावा, उच्च शुद्धता वाले झरझरा ग्रेफाइट भी एसआईसी सिंगल क्रिस्टल भट्टी में गैस प्रवाह दर को बदल देंगे। यह मुख्य रूप से इस तथ्य में परिलक्षित होता है कि उच्च शुद्धता वाले झरझरा ग्रेफाइट किनारे पर सामग्री प्रवाह दर को धीमा कर देंगे, जिससे एसआईसी एकल क्रिस्टल के विकास के दौरान गैस प्रवाह दर को स्थिर कर दिया जाएगा।


Ⅱ। Sic सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ भट्टी में उच्च शुद्धता वाले झरझरा ग्रेफाइट की भूमिका

उच्च शुद्धता वाले झरझरा ग्रेफाइट के साथ SIC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ भट्टी में, सामग्री का परिवहन उच्च-शुद्धता वाले झरझरा ग्रेफाइट द्वारा प्रतिबंधित है, इंटरफ़ेस बहुत समान है, और विकास इंटरफ़ेस में कोई बढ़त नहीं है। हालांकि, उच्च शुद्धता वाले झरझरा ग्रेफाइट के साथ एसआईसी सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ भट्टी में एसआईसी क्रिस्टल की वृद्धि अपेक्षाकृत धीमी है। इसलिए, क्रिस्टल इंटरफ़ेस के लिए, उच्च-शुद्धता वाले झरझरा ग्रेफाइट की शुरूआत प्रभावी रूप से एज ग्राफिटाइजेशन के कारण होने वाली उच्च सामग्री प्रवाह दर को दबा देती है, जिससे एसआईसी क्रिस्टल समान रूप से बढ़ता है।


Interface changes over time during SiC single crystal growth with and without high-purity porous graphite

SIC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ के दौरान और बिना उच्च शुद्धता वाले झरझरा ग्रेफाइट के दौरान इंटरफ़ेस समय के साथ बदलता है


इसलिए, उच्च शुद्धता वाले झरझरा ग्रेफाइट, SIC क्रिस्टल के विकास के वातावरण में सुधार करने और क्रिस्टल गुणवत्ता का अनुकूलन करने के लिए एक प्रभावी साधन है।


Schematic diagram of SiC single crystal preparation using porous graphite plate

झरझरा ग्रेफाइट प्लेट झरझरा ग्रेफाइट का एक विशिष्ट उपयोग रूप है


झरझरा ग्रेफाइट प्लेट और पीवीटी विधि का उपयोग करके एसआईसी सिंगल क्रिस्टल तैयारी का योजनाबद्ध आरेखसीवीडीसिककच्चा सामग्रीअर्धचालक की समझ से


वेटेक सेमीकंडक्टर का लाभ अपनी मजबूत तकनीकी टीम और उत्कृष्ट सेवा टीम में निहित है। आपकी आवश्यकताओं के अनुसार, हम उपयुक्त दर्जी कर सकते हैंhigh-purityछिद्रपूर्ण ग्राफिटeSIC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ इंडस्ट्री में शानदार प्रगति और लाभ बनाने में आपकी मदद करने के लिए उत्पाद।

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