Silikon karbida tahan panas, pertumbuhan kristal panjang 6/8/12 inci, ingot SiC, metode PVT.

Silikon karbida tahan panas, pertumbuhan kristal ingot SiC 6/8/12 inci menggunakan metode PVT. Gambar Unggulan

Deskripsi Singkat:

Tungku pertumbuhan resistansi silikon karbida (metode PVT, metode transfer uap fisik) adalah peralatan kunci untuk pertumbuhan kristal tunggal silikon karbida (SiC) dengan prinsip sublimasi-rekristalisasi suhu tinggi. Teknologi ini menggunakan pemanasan resistansi (badan pemanas grafit) untuk mensublimasikan bahan baku SiC pada suhu tinggi 2000~2500℃, dan merekristalisasi di daerah suhu rendah (kristal benih) untuk membentuk kristal tunggal SiC berkualitas tinggi (4H/6H-SiC). Metode PVT adalah proses utama untuk produksi massal substrat SiC berukuran 6 inci dan di bawahnya, yang banyak digunakan dalam pembuatan substrat semikonduktor daya (seperti MOSFET, SBD) dan perangkat frekuensi radio (GaN-on-SiC).

Kirim email kepada kami

Fitur

Prinsip kerja:

1. Pemuatan bahan baku: bubuk (atau balok) SiC dengan kemurnian tinggi ditempatkan di bagian bawah wadah grafit (zona suhu tinggi).

2. Lingkungan vakum/inert: vakumkan ruang tungku (<10⁻³ mbar) atau alirkan gas inert (Ar).

3. Sublimasi suhu tinggi: pemanasan resistansi hingga 2000~2500℃, dekomposisi SiC menjadi Si, Si₂C, SiC₂ dan komponen fase gas lainnya.

4. Transmisi fase gas: gradien suhu mendorong difusi material fase gas ke wilayah suhu rendah (ujung benih).

5. Pertumbuhan kristal: Fase gas mengkristal ulang pada permukaan Kristal Benih dan tumbuh ke arah tertentu sepanjang sumbu C atau sumbu A.

Parameter utama:

1. Gradien suhu: 20~50℃/cm (mengontrol laju pertumbuhan dan kepadatan cacat).

2. Tekanan: 1~100 mbar (tekanan rendah untuk mengurangi masuknya pengotor).

3. Tingkat pertumbuhan: 0,1~1 mm/jam (memengaruhi kualitas kristal dan efisiensi produksi).

Fitur utama:

(1) Kualitas kristal
Kepadatan cacat rendah: kepadatan mikrotubulus <1 cm⁻², kepadatan dislokasi 10³~10⁴ cm⁻² (melalui optimasi benih dan kontrol proses).

Kontrol tipe polikristalin: dapat menumbuhkan 4H-SiC (arus utama), 6H-SiC, proporsi 4H-SiC >90% (perlu mengontrol gradien suhu dan rasio stoikiometri fase gas secara akurat).

(2) Kinerja peralatan
Stabilitas suhu tinggi: suhu badan pemanas grafit >2500℃, badan tungku mengadopsi desain isolasi multi-lapisan (seperti felt grafit + jaket pendingin air).

Kontrol keseragaman: Fluktuasi suhu aksial/radial ±5 °C memastikan konsistensi diameter kristal (penyimpangan ketebalan substrat 6 inci <5%).

Tingkat otomatisasi: Sistem kontrol PLC terintegrasi, pemantauan suhu, tekanan, dan laju pertumbuhan secara real-time.

(3) Keunggulan teknologi
Pemanfaatan material yang tinggi: tingkat konversi bahan baku >70% (lebih baik daripada metode CVD).

Kompatibilitas ukuran besar: Produksi massal 6 inci telah tercapai, 8 inci sedang dalam tahap pengembangan.

(4) Konsumsi energi dan biaya
Konsumsi energi satu tungku adalah 300~800 kW·jam, yang mencakup 40%~60% dari biaya produksi substrat SiC.

Investasi peralatannya tinggi (1,5 juta - 3 juta per unit), tetapi biaya substrat per unit lebih rendah daripada metode CVD.

Aplikasi inti:

1. Elektronika daya: Substrat MOSFET SiC untuk inverter kendaraan listrik dan inverter fotovoltaik.

2. Perangkat RF: Stasiun pangkalan 5G substrat epitaksial GaN-on-SiC (terutama 4H-SiC).

3. Perangkat lingkungan ekstrem: sensor suhu tinggi dan tekanan tinggi untuk peralatan kedirgantaraan dan energi nuklir.

Parameter teknis:

Spesifikasi	Detail
Dimensi (P × L × T)	2500 × 2400 × 3456 mm atau sesuai pesanan
Diameter Cawan Pelebur	900 mm
Tekanan Vakum Maksimum	6 × 10⁻⁴ Pa (setelah 1,5 jam vakum)
Tingkat Kebocoran	≤5 Pa/12 jam (pemanggangan)
Diameter Poros Rotasi	50 mm
Kecepatan Rotasi	0,5–5 rpm
Metode Pemanasan	Pemanasan resistansi listrik
Suhu Tungku Maksimum	2500°C
Daya Pemanas	40 kW × 2 × 20 kW
Pengukuran Suhu	Pirometer inframerah dua warna
Kisaran Suhu	900–3000°C
Akurasi Suhu	±1°C
Rentang Tekanan	1–700 mbar
Akurasi Kontrol Tekanan	1–10 mbar: ±0,5% FS; 10–100 mbar: ±0,5% FS; 100–700 mbar: ±0,5% FS
Jenis Operasi	Pemuatan dari bawah, pilihan pengaman manual/otomatis.
Fitur Opsional	Pengukuran suhu ganda, beberapa zona pemanasan

Layanan XKH:

XKH menyediakan layanan proses lengkap untuk tungku PVT SiC, termasuk kustomisasi peralatan (desain medan termal, kontrol otomatis), pengembangan proses (kontrol bentuk kristal, optimasi cacat), pelatihan teknis (pengoperasian dan pemeliharaan) dan dukungan purna jual (penggantian komponen grafit, kalibrasi medan termal) untuk membantu pelanggan mencapai produksi massal kristal SiC berkualitas tinggi. Kami juga menyediakan layanan peningkatan proses untuk terus meningkatkan hasil kristal dan efisiensi pertumbuhan, dengan waktu tunggu tipikal 3-6 bulan.