Apa itu grafit berpori dengan kemurnian tinggi? - dokter hewan

Dalam beberapa tahun terakhir, persyaratan kinerja perangkat elektronik daya dalam hal konsumsi energi, volume, efisiensi, dll. menjadi semakin tinggi. SiC memiliki celah pita yang lebih besar, kekuatan medan tembus yang lebih tinggi, konduktivitas termal yang lebih tinggi, mobilitas elektron jenuh yang lebih tinggi, dan stabilitas kimia yang lebih tinggi, yang menutupi kekurangan bahan semikonduktor tradisional. Cara menumbuhkan kristal SiC secara efisien dan dalam skala besar selalu menjadi masalah yang sulit, dan pengenalan kemurnian tinggigrafit berporidalam beberapa tahun terakhir telah secara efektif meningkatkan kualitaspertumbuhan kristal tunggal SiC.

Danfat fisik khas grafit berpori Semikonduktor VeTek:

Grafit berpori dengan kemurnian tinggi untuk pertumbuhan kristal tunggal SiC dengan metode PVT

Ⅰ. metode PVT

Metode PVT merupakan proses utama untuk menumbuhkan kristal tunggal SiC. Proses dasar pertumbuhan kristal SiC dibagi menjadi dekomposisi sublimasi bahan mentah pada suhu tinggi, pengangkutan zat fase gas di bawah pengaruh gradien suhu, dan pertumbuhan rekristalisasi zat fase gas pada kristal benih. Berdasarkan hal tersebut, bagian dalam wadah dibagi menjadi tiga bagian: area bahan baku, rongga pertumbuhan, dan kristal benih. Pada area bahan baku, panas berpindah dalam bentuk radiasi termal dan konduksi panas. Setelah dipanaskan, bahan baku SiC terutama terurai melalui reaksi berikut:

DanC(s) = Si(g) + C(s)

2SiC(s) = Si(g) + SiC₂(G)

2SiC(s) = C(s) + Dan₂C(g)

Di area bahan baku, suhu menurun dari sekitar dinding wadah ke permukaan bahan baku, yaitu suhu tepi bahan baku > suhu internal bahan baku > suhu permukaan bahan baku, sehingga terjadi gradien suhu aksial dan radial, yaitu ukurannya akan memiliki dampak lebih besar pada pertumbuhan kristal. Di bawah pengaruh gradien suhu di atas, bahan mentah akan mulai mengalami grafitisasi di dekat dinding wadah, mengakibatkan perubahan aliran material dan porositas. Di ruang pertumbuhan, zat gas yang dihasilkan di area bahan mentah diangkut ke posisi kristal benih yang didorong oleh gradien suhu aksial. Jika permukaan wadah grafit tidak dilapisi dengan lapisan khusus, zat gas akan bereaksi dengan permukaan wadah, menimbulkan korosi pada wadah grafit sekaligus mengubah rasio C/Si di ruang pertumbuhan. Panas di daerah ini terutama berpindah dalam bentuk radiasi termal. Pada posisi kristal benih, zat gas Si, Si2C, SiC2, dll dalam ruang pertumbuhan berada dalam keadaan jenuh karena rendahnya suhu pada kristal benih, dan terjadi pengendapan dan pertumbuhan pada permukaan kristal benih. Reaksi utamanya adalah sebagai berikut:

Dan₂C (g) + SiC₂(g) = 3SiC (s)

Dan (g) + SiC₂(g) = 2SiC (s)

Skenario penerapangrafit berpori dengan kemurnian tinggi dalam pertumbuhan kristal SiC tunggaltungku di lingkungan vakum atau gas inert hingga 2650°C:

Menurut penelitian literatur, grafit berpori dengan kemurnian tinggi sangat membantu dalam pertumbuhan kristal tunggal SiC. Kami membandingkan lingkungan pertumbuhan kristal tunggal SiC dengan dan tanpagrafit berpori dengan kemurnian tinggi.

Variasi suhu sepanjang garis tengah wadah untuk dua struktur dengan dan tanpa grafit berpori

Pada area bahan baku, perbedaan suhu atas dan bawah kedua struktur masing-masing adalah 64,0 dan 48,0 ℃. Perbedaan suhu atas dan bawah grafit berpori dengan kemurnian tinggi relatif kecil, dan suhu aksial lebih seragam. Singkatnya, grafit berpori dengan kemurnian tinggi pertama-tama berperan sebagai insulasi panas, yang meningkatkan suhu keseluruhan bahan mentah dan menurunkan suhu di ruang pertumbuhan, yang kondusif untuk sublimasi penuh dan dekomposisi bahan mentah. Pada saat yang sama, perbedaan suhu aksial dan radial di area bahan baku berkurang, dan keseragaman distribusi suhu internal ditingkatkan. Ini membantu kristal SiC tumbuh dengan cepat dan merata.

Selain pengaruh suhu, grafit berpori dengan kemurnian tinggi juga akan mengubah laju aliran gas dalam tungku kristal tunggal SiC. Hal ini terutama tercermin pada fakta bahwa grafit berpori dengan kemurnian tinggi akan memperlambat laju aliran material di tepinya, sehingga menstabilkan laju aliran gas selama pertumbuhan kristal tunggal SiC.

Ⅱ. Peran grafit berpori dengan kemurnian tinggi dalam tungku pertumbuhan kristal tunggal SIC

Dalam tungku pertumbuhan kristal tunggal SIC dengan grafit berpori dengan kemurnian tinggi, pengangkutan material dibatasi oleh grafit berpori dengan kemurnian tinggi, antarmuka sangat seragam, dan tidak ada lengkungan tepi pada antarmuka pertumbuhan. Namun, pertumbuhan kristal SiC dalam tungku pertumbuhan kristal tunggal SIC dengan grafit berpori dengan kemurnian tinggi relatif lambat. Oleh karena itu, untuk antarmuka kristal, pengenalan grafit berpori dengan kemurnian tinggi secara efektif menekan laju aliran material yang tinggi yang disebabkan oleh grafitisasi tepi, sehingga membuat kristal SiC tumbuh secara seragam.

Antarmuka berubah seiring waktu selama pertumbuhan kristal tunggal SiC dengan dan tanpa grafit berpori dengan kemurnian tinggi

Oleh karena itu, grafit berpori dengan kemurnian tinggi merupakan cara yang efektif untuk meningkatkan lingkungan pertumbuhan kristal SiC dan mengoptimalkan kualitas kristal.

Pelat grafit berpori adalah bentuk penggunaan khas dari grafit berpori

Diagram skema preparasi kristal tunggal SiC menggunakan pelat grafit berpori dan metode PVTCVDDanCmentah bahandari VeTek Semikonduktor

Keunggulan VeTek Semiconductor terletak pada tim teknisnya yang kuat dan tim layanan yang sangat baik. Sesuai dengan kebutuhan Anda, kami dapat menyesuaikannyahkemurnian tinggigrafit berporieproduk bagi Anda untuk membantu Anda membuat kemajuan dan keuntungan besar dalam industri pertumbuhan kristal tunggal SiC.