Trudność w przygotowaniu podłoży SiC

Trudność w kontroli pola temperatury:Wzrost pręta kryształu Si wymaga jedynie 1500 ℃, podczas gdyPręt kryształowy SiCmusi rosnąć w wysokiej temperaturze przekraczającej 2000 ℃ i istnieje ponad 250 izomerów SiC, ale wykorzystuje się główną strukturę monokrystaliczną 4H-SiC stosowaną do wytwarzania urządzeń zasilających. Jeśli nie będzie to dokładnie kontrolowane, otrzymane zostaną inne struktury krystaliczne. Ponadto gradient temperatury w tyglu determinuje szybkość transmisji sublimacji SiC oraz rozmieszczenie i sposób wzrostu atomów gazowych na granicy faz kryształu, co z kolei wpływa na szybkość wzrostu kryształów i jakość kryształów. Dlatego należy opracować systematyczną technologię kontroli pola temperatury.

Powolny wzrost kryształów:Tempo wzrostu pręta z kryształu Si może osiągnąć 30-150 mm/h, a wyprodukowanie 1-3 m prętów z kryształu krzemu zajmuje tylko około 1 dzień; podczas gdy tempo wzrostu prętów krystalicznych SiC, na przykładzie metody PVT, wynosi około 0,2-0,4 mm/h, a wzrost mniejszy niż 3-6 cm zajmuje 7 dni. Szybkość wzrostu kryształów jest mniejsza niż jeden procent materiałów krzemowych, a zdolność produkcyjna jest bardzo ograniczona.

Wysokie wymagania co do dobrych parametrów produktu i niskiej wydajności:Podstawowe parametryPodłoża SiCobejmują gęstość mikrorurek, gęstość dyslokacji, oporność, wypaczenia, chropowatość powierzchni itp. Jest to złożona inżynieria systemowa, której zadaniem jest uporządkowanie atomów i całkowity wzrost kryształów w zamkniętej komorze wysokotemperaturowej przy jednoczesnej kontroli wskaźników parametrów.

Materiał jest twardy i kruchy, a cięcie zajmuje dużo czasu i charakteryzuje się dużym zużyciem:Twardość SiC w skali Mohsa ustępuje jedynie diamentowi, co znacznie zwiększa trudność jego cięcia, szlifowania i polerowania. Pocięcie sztabki o grubości 3 cm na 35–40 kawałków zajmuje około 120 godzin. Ponadto, ze względu na wysoką kruchość SiC, obróbka wiórów również będzie się bardziej zużywać, a współczynnik wyjściowy wynosi tylko około 60%.

Obecnie najważniejszym kierunkiem rozwoju podłoża jest poszerzanie średnicy. Linia do masowej produkcji 6 cali na światowym rynku SiC dojrzewa, a na rynek 8 cali weszły wiodące firmy.