SiC lingoteen hazkuntza-labea diametro handiko SiC kristalezko TSSG/LPE metodoetarako

Deskribapen laburra:

XKHren fase likidoko silizio karburo lingoteen hazkuntza-labeak mundu mailan liderrak diren TSSG (Top-Seeded Solution Growth) eta LPE (Liquid Phase Epitaxy) teknologiak erabiltzen ditu, bereziki kalitate handiko SiC kristal bakarreko hazkuntzarako diseinatuak. TSSG metodoak 4-8 hazbeteko diametro handiko 4H/6H-SiC lingoteak haztea ahalbidetzen du tenperatura-gradiente zehatzaren eta haziaren altxatze-abiaduraren kontrolpean, eta LPE metodoak, berriz, SiC geruza epitaxialen hazkuntza kontrolatua errazten du tenperatura baxuagoetan, bereziki egokia akats ultra-baxuko geruza epitaxial lodietarako. Fase likidoko silizio karburo lingoteen hazkuntza-sistema hau arrakastaz aplikatu da hainbat SiC kristalen ekoizpen industrialean, besteak beste, 4H/6H-N motakoak eta 4H/6H-SEMI mota isolatzailekoak, ekipamenduetatik prozesuetaraino irtenbide osoak eskainiz.

Bidali mezu elektroniko bat guregana

Ezaugarriak

Lan-printzipioa

Silizio karburo lingoteen fase likidoaren hazkuntzaren oinarrizko printzipioa SiC lehengai puruak metal urtuetan (adibidez, Si, Cr) disolbatzea da, 1800-2100 °C-tan, soluzio saturatuak sortzeko, eta ondoren, SiC kristal bakarreko hazkunde norabide kontrolatua hazi-kristalen gainean, tenperatura-gradiente zehatzaren eta gainsaturazioaren erregulazioaren bidez. Teknologia hau bereziki egokia da akats-dentsitate baxuko (<100/cm²) 4H/6H-SiC kristal bakarreko purutasun handiko (% 99,9995) ekoizteko, potentzia-elektronikarako eta RF gailuetarako substratu-eskakizun zorrotzak betez. Fase likidoaren hazkuntza-sistemak kristalaren eroankortasun mota (N/P mota) eta erresistentzia zehatz-mehatz kontrolatzea ahalbidetzen du, soluzioaren konposizio eta hazkuntza-parametro optimizatuen bidez.

Oinarrizko osagaiak

1. Gurgola Bereziaren Sistema: Grafito/tantalo konpositezko purutasun handiko gurugola, tenperatura-erresistentzia >2200 °C, SiC urtutako korrosioarekiko erresistentea.

2. Berokuntza Sistema Multizona: Erresistentzia/indukzio bidezko berokuntza konbinatua ±0,5 °C-ko tenperatura-kontrolaren zehaztasunarekin (1800-2100 °C tartea).

3. Mugimendu Sistema Zehatza: Hazien biraketa (0-50 bira/min) eta altxatzea (0,1-10 mm/h) kontrol itxi bikoitza.

4. Atmosfera Kontrol Sistema: Purutasun handiko argon/nitrogeno babesa, lan-presio erregulagarria (0,1-1 atm).

5. Kontrol Sistema Adimenduna: PLC + PC industrialaren kontrol erredundantea, hazkunde interfazearen denbora errealeko monitorizazioarekin.

6. Hozte Sistema Eraginkorra: Uraren bidezko hozte-diseinu mailakatuak epe luzerako funtzionamendu egonkorra bermatzen du.

TSSG vs. LPE alderaketa

Ezaugarriak	TSSG metodoa	LPE metodoa
Hazkunde Tenperatura	2000-2100 °C	1500-1800 °C
Hazkunde-tasa	0,2-1 mm/h	5-50 μm/h
Kristalaren tamaina	4-8 hazbeteko lingoteak	50-500μm-ko epi-geruzak
Aplikazio nagusia	Substratuaren prestaketa	Potentzia gailuaren epi-geruzak
Akatsen dentsitatea	<500/cm²	<100/cm²
Politipo egokiak	4H/6H-SiC	4H/3C-SiC

Aplikazio nagusiak

1. Potentzia Elektronika: 6 hazbeteko 4H-SiC substratuak 1200V+ MOSFET/diodoetarako.

2. 5G RF gailuak: Oinarrizko estazioetako PAetarako SiC substratu erdi-isolatzaileak.

3. Ibilgailu elektrikoen aplikazioak: Automobilgintzako moduluetarako epi-geruza ultra-lodiak (>200μm).

4. PV inbertsoreak: akats gutxiko substratuak, % 99ko bihurketa-eraginkortasuna baino handiagoa ahalbidetzen dutenak.

Oinarrizko abantailak

1. Nagusitasun teknologikoa
1.1 Metodo anitzeko diseinu integratua
Fase likidoko SiC lingote hazkuntza sistema honek TSSG eta LPE kristalen hazkuntza teknologiak konbinatzen ditu modu berritzailean. TSSG sistemak goi-hazitako disoluzio hazkuntza erabiltzen du urtutako konbekzio zehatzarekin eta tenperatura gradientearen kontrolarekin (ΔT≤5℃/cm), 4-8 hazbeteko diametro handiko SiC lingoteen hazkuntza egonkorra ahalbidetuz, 15-20 kg-ko etekinekin 6H/4H-SiC kristaletarako. LPE sistemak disolbatzailearen konposizio optimizatua (Si-Cr aleazio sistema) eta gainsaturazioaren kontrola (±% 1) erabiltzen ditu kalitate handiko geruza epitaxial lodiak hazteko, <100/cm²-ko akats-dentsitatea dutenak, tenperatura nahiko baxuetan (1500-1800℃).

1.2 Kontrol Sistema Adimenduna
4. belaunaldiko hazkuntza-kontrol adimendunarekin hornituta, honako hauek barne hartzen dituena:
• In situ monitorizazio multiespektrala (400-2500nm-ko uhin-luzera tartea)
• Laser bidezko urtze-mailaren detekzioa (±0,01 mm-ko zehaztasuna)
• CCD oinarritutako diametroaren begizta itxiko kontrola (<±1mm gorabehera)
• Hazkunde-parametroen optimizazioa IA bidez (% 15eko energia aurrezpena)

2. Prozesuaren errendimenduaren abantailak
2.1 TSSG metodoaren indargune nagusiak
• Tamaina handiko gaitasuna: 8 hazbeteko kristalen hazkundea onartzen du, % 99,5eko diametroaren uniformetasunarekin
• Kristaltasun handiagoa: Dislokazio-dentsitatea <500/cm², mikrohodien dentsitatea <5/cm²
• Dopaketa uniformetasuna: <%8ko n motako erresistentzia-aldaketa (4 hazbeteko obleak)
• Hazkunde-tasa optimizatua: 0,3-1,2 mm/h erregulagarria, lurrun-faseko metodoak baino 3-5 aldiz azkarragoa

2.2 LPE metodoaren indargune nagusiak
• Akatsen epitaxia ultra-baxua: Interfaze-egoeraren dentsitatea <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• Lodiera kontrol zehatza: 50-500μm-ko epi-geruzak, lodiera aldakuntza baino txikiagoarekin ±% 2rekin
• Tenperatura baxuko eraginkortasuna: CVD prozesuek baino 300-500 ℃ baxuagoa
• Egitura konplexuen hazkundea: pn loturak, supersareak eta abar onartzen ditu.

3. Ekoizpen-eraginkortasunaren abantailak
3.1 Kostuen kontrola
• % 85eko lehengaien erabilera (ohiko % 60aren aldean)
• % 40 energia-kontsumo txikiagoa (HVPErekin alderatuta)
• Ekipamenduaren % 90eko funtzionamendu-denbora (diseinu modularrari esker, geldialdi-denbora gutxitzen da)

3.2 Kalitate Bermea
• 6σ prozesuaren kontrola (CPK>1.67)
• Akatsen detekzioa linean (0,1 μm-ko bereizmena)
• Prozesu osoko datuen trazabilitatea (2000+ denbora errealeko parametro)

3.3 Eskalagarritasuna
• 4H/6H/3C politipoekin bateragarria
• 12 hazbeteko prozesu-moduluetara berritu daiteke
• SiC/GaN heterointegrazioa onartzen du

4. Industriako aplikazioen abantailak
4.1 Energia gailuak
• Erresistentzia baxuko substratuak (0,015-0,025Ω·cm) 1200-3300V-ko gailuetarako
• RF aplikazioetarako substratu erdi-isolatzaileak (>10⁸Ω·cm)

4.2 Teknologia emergenteak
• Komunikazio kuantikoa: Zarata ultra-baxuko substratuak (1/f zarata<-120dB)
• Ingurune muturrekoak: Erradiazioarekiko erresistenteak diren kristalak (% 5 baino gutxiagoko degradazioa 1×10¹⁶n/cm²-ko irradiazioaren ondoren)

XKH Zerbitzuak

1. Ekipamendu pertsonalizatua: TSSG/LPE sistemaren konfigurazio pertsonalizatuak.
2. Prozesuaren Prestakuntza: Prestakuntza tekniko integraleko programak.
3. Salmenta osteko laguntza: 24/7 erantzun teknikoa eta mantentze-lanak.
4. Giltza eskurako irtenbideak: instalaziotik prozesuaren balidaziorainoko zerbitzu osoa.
5. Materialen hornidura: 2-12 hazbeteko SiC substratuak/epi-obleak eskuragarri.

Abantaila nagusien artean hauek daude:
• Gehienez 8 hazbeteko kristalen hazkuntza gaitasuna.
• Erresistentzia uniformea <% 0,5
• Ekipamenduen funtzionamendu-denbora >95%
• 24/7 laguntza teknikoa.