Кои се предизвиците на производството на супстрат од силициум карбид?

Силициум карбид (SiC) е материјал кој поседува висока енергија на врската, слична на другите тврди материјали како дијамант и кубен бор нитрид. Сепак, високата енергија на врската на SiC го отежнува кристализирањето директно во инготи преку традиционалните методи на топење. Затоа, процесот на одгледување кристали на силициум карбид вклучува употреба на технологија за епитаксија на пареа фаза. Во овој метод, гасовитите материи постепено се таложат на површината на подлогата и се кристализираат во цврсти кристали. Подлогата игра витална улога во насочувањето на депонираните атоми да растат во специфична кристална насока, што резултира со формирање на епиаксијална обланда со специфична кристална структура.

Ефективност на трошоците

Силициум карбид расте многу бавно, обично само околу 2 см месечно. Во индустриското производство, годишниот производствен капацитет на една печка за раст на еден кристал е само 400-500 парчиња. Покрај тоа, цената на печката за раст на кристали е исто толку висока. Затоа, производството на силициум карбид е скап и неефикасен процес.

Со цел да се подобри ефикасноста на производството и да се намалат трошоците, епитаксијален раст на силициум карбид насупстратстана поразумен избор. Овој метод може да постигне масовно производство. Во споредба со директно сечењеинготи од силициум карбид, епитаксијалната технологија може поефективно да ги задоволи потребите на индустриското производство, со што се подобрува пазарната конкурентност на материјалите од силициум карбид.

Тежина на сечење

Силициум карбид (SiC) не само што расте бавно, што резултира со повисоки трошоци, туку е и многу тврд, што го отежнува процесот на неговото сечење. Кога користите дијамантска жица за сечење силициум карбид, брзината на сечење ќе биде помала, сечењето ќе биде понерамномерно и лесно е да се остават пукнатини на површината на силициум карбид. Дополнително, материјалите со висока цврстина на Мохс имаат тенденција да бидат покревки, сосилициум карбид вафима поголема веројатност да се скрши за време на сечењето отколку силиконските наполитанки. Овие фактори резултираат со релативно висока материјална цена насилициум карбид наполитанки. Затоа, некои производители на автомобили, како што е Tesla, кои првично размислуваат за модели кои користат материјали од силициум карбид, на крајот може да изберат други опции за да ги намалат трошоците за целото возило.

Квалитет на кристал

Со растењеSiC епитаксијални наполитанкина подлогата, квалитетот на кристалот и совпаѓањето на решетката може ефективно да се контролираат. Кристалната структура на подлогата ќе влијае на квалитетот на кристалот и густината на дефектот на епитаксијалната обланда, а со тоа ќе ги подобри перформансите и стабилноста на материјалите од SiC. Овој пристап овозможува производство на SiC кристали со повисок квалитет и помалку дефекти, а со тоа се подобруваат перформансите на финалниот уред.

Прилагодување на напрегањето

Решетката што се совпаѓа помеѓусупстрати наепитаксијален нафораима важно влијание врз деформирачката состојба на материјалот SiC. Со прилагодување на ова совпаѓање, електронската структура и оптичките својства наSiC епитаксијален нафораможе да се промени, со што ќе има важно влијание врз перформансите и функционалноста на уредот. Оваа технологија за прилагодување на напрегањето е еден од клучните фактори за подобрување на перформансите на уредите SiC.

Контролирајте ги својствата на материјалот

Со епитаксирање на SiC на различни типови на подлоги, може да се постигне раст на SiC со различни кристални ориентации, со што се добиваат SiC кристали со специфични насоки на кристална рамнина. Овој пристап овозможува прилагодување на својствата на материјалите од SiC за да се задоволат потребите на различни области на примена. На пример,SiC епитаксијални наполитанкиможе да се одгледува на 4H-SiC или 6H-SiC подлоги за да се добијат специфични електронски и оптички својства за да се задоволат различни технички и индустриски потреби за примена.