Flujo del proceso central de sustrato de carburo de silicio

Sustrato de carburo de silicioEs un material monocristalino semiconductor compuesto compuesto por dos elementos, carbono y silicio. Tiene las características de banda prohibida grande, alta conductividad térmica, alta intensidad de campo de ruptura crítica y alta tasa de deriva de saturación de electrones. Según los diferentes campos de aplicación posteriores, la clasificación principal incluye:

1) Tipo conductor: se puede convertir en dispositivos de potencia como diodos Schottky, MOSFET, IGBT, etc., que se utilizan en vehículos de nueva energía, transporte ferroviario y transmisión y transformación de alta potencia.

2) Tipo semiaislante: se puede convertir en dispositivos de radiofrecuencia de microondas como HEMT, que se utilizan en comunicación de información, detección de radio y otros campos.

Conductivosustratos de SiCSe utilizan principalmente en vehículos de nueva energía, energía fotovoltaica y otros campos. Los sustratos de SiC semiaislante se utilizan principalmente en radiofrecuencia 5G y otros campos. El actual sustrato de SiC de 6 pulgadas comenzó en el extranjero alrededor de 2010, y la brecha general entre China y el extranjero en el campo del SiC es menor que la de los semiconductores tradicionales basados ​​en silicio. Además, a medida que los sustratos de SiC evolucionan hacia tamaños más grandes, la brecha entre China y el extranjero se está reduciendo. En la actualidad, los líderes extranjeros se han esforzado por alcanzar las 8 pulgadas y los clientes intermedios son principalmente de grado automotriz. A nivel nacional, los productos son principalmente de tamaño pequeño y se espera que los de 6 pulgadas tengan capacidades de producción en masa a gran escala en los próximos 2 o 3 años, siendo los clientes intermedios principalmente clientes de grado industrial.

Sustrato de carburo de silicioLa preparación es una industria que requiere mucha tecnología y procesos, y el flujo del proceso principal incluye:

1. Síntesis de materia prima: se mezclan polvo de silicio de alta pureza + polvo de carbono de acuerdo con la fórmula, se hacen reaccionar en la cámara de reacción en condiciones de alta temperatura superiores a 2000 °C y se sintetizan partículas de carburo de silicio de forma cristalina y tamaño de partícula específicos. Después de trituración, cribado, limpieza y otros procesos, se obtienen materias primas en polvo de carburo de silicio de alta pureza que cumplen con los requisitos del crecimiento de cristales.

2. Crecimiento de cristales: el proceso principal actual en el mercado es el método de transmisión en fase gaseosa PVT. El polvo de carburo de silicio se calienta en una cámara de crecimiento al vacío cerrada a 2300 °C para sublimarlo y convertirlo en gas de reacción. Luego se transfiere a la superficie del cristal semilla para su deposición atómica y se convierte en un monocristal de carburo de silicio.

Además, el método en fase líquida se convertirá en el proceso principal en el futuro. La razón es que los defectos de dislocación en el proceso de crecimiento de cristales del método PVT son difíciles de controlar. El método de fase líquida puede hacer crecer monocristales de carburo de silicio sin dislocaciones de tornillo, dislocaciones de bordes y casi sin fallas de apilamiento porque el proceso de crecimiento se realiza en una fase líquida estable. Esta ventaja proporciona otra dirección importante y una reserva de desarrollo futuro para la tecnología de preparación de monocristales de carburo de silicio de gran tamaño y alta calidad.

3. Procesamiento de cristales, que incluye principalmente procesamiento de lingotes, corte de varillas de cristal, esmerilado, pulido, limpieza y otros procesos, y finalmente formación de un sustrato de carburo de silicio.