Tungku Pertumbuhan Ingot SiC untuk Metode TSSG/LPE Kristal SiC Berdiameter Besar

Deskripsi Singkat:

Tungku pertumbuhan ingot silikon karbida fase cair XKH menggunakan teknologi TSSG (Top-Seeded Solution Growth) dan LPE (Liquid Phase Epitaxy) terdepan di dunia, yang dirancang khusus untuk pertumbuhan kristal tunggal SiC berkualitas tinggi. Metode TSSG memungkinkan pertumbuhan ingot 4H/6H-SiC berdiameter besar 4-8 inci melalui gradien suhu yang presisi dan kontrol kecepatan pengangkatan benih, sementara metode LPE memfasilitasi pertumbuhan lapisan epitaksial SiC yang terkendali pada suhu yang lebih rendah, khususnya cocok untuk lapisan epitaksial tebal dengan cacat sangat rendah. Sistem pertumbuhan ingot silikon karbida fase cair ini telah berhasil diterapkan dalam produksi industri berbagai kristal SiC, termasuk tipe 4H/6H-N dan tipe isolasi 4H/6H-SEMI, menyediakan solusi lengkap mulai dari peralatan hingga proses.

Kirim email ke kami

Fitur

Prinsip Kerja

Prinsip inti pertumbuhan ingot silikon karbida fase cair melibatkan pelarutan bahan baku SiC dengan kemurnian tinggi dalam logam cair (misalnya, Si, Cr) pada suhu 1800-2100°C untuk membentuk larutan jenuh, diikuti dengan pertumbuhan terarah kristal tunggal SiC yang terkendali pada kristal benih melalui gradien suhu yang presisi dan pengaturan supersaturasi. Teknologi ini sangat cocok untuk menghasilkan kristal tunggal 4H/6H-SiC dengan kemurnian tinggi (>99,9995%) dengan kerapatan cacat rendah (<100/cm²), memenuhi persyaratan substrat yang ketat untuk elektronika daya dan perangkat RF. Sistem pertumbuhan fase cair memungkinkan kontrol yang presisi terhadap jenis konduktivitas kristal (tipe N/P) dan resistivitas melalui komposisi larutan dan parameter pertumbuhan yang dioptimalkan.

Komponen Inti

1. Sistem Wadah Khusus: Wadah komposit grafit/tantalum dengan kemurnian tinggi, tahan suhu >2200°C, tahan terhadap korosi lelehan SiC.

2. Sistem Pemanas Multi-zona: Kombinasi pemanasan resistansi/induksi dengan akurasi kontrol suhu ±0,5°C (kisaran 1800-2100°C).

3. Sistem Gerak Presisi: Kontrol loop tertutup ganda untuk rotasi benih (0-50rpm) dan pengangkatan (0,1-10mm/jam).

4. Sistem Kontrol Atmosfer: Perlindungan argon/nitrogen kemurnian tinggi, tekanan kerja yang dapat disesuaikan (0,1-1atm).

5. Sistem Kontrol Cerdas: Kontrol redundan PLC+PC industri dengan pemantauan antarmuka pertumbuhan waktu nyata.

6. Sistem Pendinginan yang Efisien: Desain pendinginan air bertingkat memastikan pengoperasian yang stabil dalam jangka panjang.

Perbandingan TSSG vs. LPE

Karakteristik	Metode TSSG	Metode LPE
Suhu Pertumbuhan	Suhu 2000-2100 derajat celcius	Suhu 1500-1800 derajat celcius
Tingkat Pertumbuhan	0,2-1 mm/jam	5-50μm/jam
Ukuran Kristal	Batangan 4-8 inci	Lapisan epi 50-500μm
Aplikasi Utama	Persiapan substrat	Lapisan epi perangkat daya
Kepadatan Cacat	<500/cm²	<100/cm²
Politipe yang Cocok	4H/6H-SiC	4H/3C-SiC

Aplikasi Utama

1. Elektronika Daya: Substrat 4H-SiC 6 inci untuk MOSFET/dioda 1200V+.

2. Perangkat RF 5G: Substrat SiC semi-isolasi untuk PA stasiun pangkalan.

3. Aplikasi EV: Lapisan epi ultra-tebal (>200μm) untuk modul kelas otomotif.

4. Inverter PV: Substrat dengan cacat rendah memungkinkan efisiensi konversi >99%.

Keunggulan Inti

1. Keunggulan Teknologi
1.1 Desain Multi-Metode Terpadu
Sistem pertumbuhan ingot SiC fase cair ini secara inovatif menggabungkan teknologi pertumbuhan kristal TSSG dan LPE. Sistem TSSG menggunakan pertumbuhan larutan top-seed dengan konveksi leleh yang presisi dan kontrol gradien suhu (ΔT≤5℃/cm), memungkinkan pertumbuhan ingot SiC berdiameter besar 4-8 inci yang stabil dengan hasil sekali jalan sebesar 15-20 kg untuk kristal 6H/4H-SiC. Sistem LPE memanfaatkan komposisi pelarut yang dioptimalkan (sistem paduan Si-Cr) dan kontrol supersaturasi (±1%) untuk menumbuhkan lapisan epitaksial tebal berkualitas tinggi dengan kepadatan cacat <100/cm² pada suhu yang relatif rendah (1500-1800℃).

1.2 Sistem Kontrol Cerdas
Dilengkapi dengan kontrol pertumbuhan pintar generasi ke-4 yang menampilkan:
• Pemantauan in-situ multispektral (rentang panjang gelombang 400-2500nm)
• Deteksi tingkat leleh berbasis laser (presisi ±0,01mm)
• Kontrol loop tertutup diameter berbasis CCD (fluktuasi <±1mm)
• Optimalisasi parameter pertumbuhan bertenaga AI (penghematan energi 15%)

2. Keunggulan Kinerja Proses
2.1 Kekuatan Inti Metode TSSG
• Kemampuan ukuran besar: Mendukung pertumbuhan kristal hingga 8 inci dengan keseragaman diameter >99,5%
• Kristalinitas superior: Kepadatan dislokasi <500/cm², kepadatan mikropipa <5/cm²
• Keseragaman doping: <8% variasi resistivitas tipe-n (wafer 4 inci)
• Tingkat pertumbuhan yang dioptimalkan: Dapat disesuaikan 0,3-1,2 mm/jam, 3-5x lebih cepat daripada metode fase uap

2.2 Kekuatan Inti Metode LPE
• Epitaksi cacat ultra-rendah: Kepadatan keadaan antarmuka <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• Kontrol ketebalan yang tepat: lapisan epi 50-500μm dengan variasi ketebalan <±2%
• Efisiensi suhu rendah: 300-500℃ lebih rendah dari proses CVD
• Pertumbuhan struktur kompleks: Mendukung sambungan p-n, superlattice, dll.

3. Keuntungan Efisiensi Produksi
3.1 Pengendalian Biaya
• Pemanfaatan bahan baku sebesar 85% (dibandingkan dengan konvensional 60%)
• Konsumsi energi 40% lebih rendah (dibandingkan dengan HVPE)
• 90% waktu aktif peralatan (desain modular meminimalkan waktu henti)

3.2 Penjaminan Mutu
• Kontrol proses 6σ (CPK>1,67)
• Deteksi cacat online (resolusi 0,1μm)
• Ketertelusuran data proses penuh (2000+ parameter waktu nyata)

3.3 Skalabilitas
• Kompatibel dengan politipe 4H/6H/3C
• Dapat ditingkatkan ke modul proses 12 inci
• Mendukung heterointegrasi SiC/GaN

4. Keunggulan Aplikasi Industri
4.1 Perangkat Daya
• Substrat resistivitas rendah (0,015-0,025Ω·cm) untuk perangkat 1200-3300V
• Substrat semi-isolasi (>10⁸Ω·cm) untuk aplikasi RF

4.2 Teknologi yang Muncul
• Komunikasi kuantum: Substrat dengan tingkat kebisingan sangat rendah (1/f noise<-120dB)
• Lingkungan ekstrem: Kristal tahan radiasi (degradasi <5% setelah penyinaran 1×10¹⁶n/cm²)

Layanan XKH

1. Peralatan yang Disesuaikan: Konfigurasi sistem TSSG/LPE yang disesuaikan.
2. Pelatihan Proses: Program pelatihan teknis yang komprehensif.
3. Dukungan Purnajual: Respons teknis dan pemeliharaan 24/7.
4. Solusi Siap Pakai: Layanan spektrum penuh dari instalasi hingga validasi proses.
5. Pasokan Material: Tersedia substrat SiC/epi-wafer berukuran 2-12 inci.

Keuntungan utama meliputi:
• Kemampuan pertumbuhan kristal hingga 8 inci.
• Keseragaman resistivitas <0,5%.
• Waktu aktif peralatan >95%.
• Dukungan teknis 24/7.