Odolnosť voči karbidu kremíka v dlhej kryštálovej peci na pestovanie 6/8/12 palcových SiC ingotových kryštálov metóda PVT
Pracovný princíp:
1. Plnenie suroviny: prášok SiC (alebo blok) vysokej čistoty umiestnený na dne grafitového téglika (zóna vysokej teploty).
2. Vákuum/inertné prostredie: povysávajte komoru pece (<10⁻³ mbar) alebo nechajte prejsť inertným plynom (Ar).
3. Vysokoteplotná sublimácia: odporový ohrev na 2000~2500℃, rozklad SiC na Si, Si₂C, SiC2 a iné zložky plynnej fázy.
4. Prenos v plynnej fáze: teplotný gradient poháňa difúziu materiálu v plynnej fáze do oblasti nízkej teploty (koniec zárodku).
5. Rast kryštálov: Plynná fáza rekryštalizuje na povrchu zárodočného kryštálu a rastie v smerovom smere pozdĺž osi C alebo osi A.
Kľúčové parametre:
1. Teplotný gradient: 20~50 ℃/cm (kontrolná rýchlosť rastu a hustota defektov).
2. Tlak: 1~100 mbar (nízky tlak na zníženie začlenenia nečistôt).
3. Rýchlosť rastu: 0,1 ~ 1 mm/h (ovplyvňuje kvalitu kryštálov a efektivitu výroby).
Hlavné vlastnosti:
(1) Kryštálová kvalita
Nízka hustota defektov: hustota mikrotubulov <1 cm⁻², hustota dislokácií 10³~10⁴ cm⁻² (prostredníctvom optimalizácie semien a riadenia procesu).
Riadenie polykryštalického typu: môže rásť podiel 4H-SiC (mainstream), 6H-SiC, 4H-SiC > 90 % (potreba presne kontrolovať teplotný gradient a stechiometrický pomer plynnej fázy).
(2) Výkon zariadenia
Vysoká teplotná stabilita: teplota grafitového vykurovacieho telesa > 2500 ℃, teleso pece využíva viacvrstvový izolačný dizajn (ako je grafitová plsť + vodou chladený plášť).
Kontrola rovnomernosti: Axiálne/radiálne kolísanie teploty ±5 °C zaisťuje konzistenciu priemeru kryštálov (6-palcová odchýlka hrúbky substrátu <5%).
Stupeň automatizácie: Integrovaný riadiaci systém PLC, monitorovanie teploty, tlaku a rýchlosti rastu v reálnom čase.
(3) Technologické výhody
Vysoké využitie materiálu: miera konverzie suroviny > 70 % (lepšia ako metóda CVD).
Kompatibilita veľkých rozmerov: 6-palcová hromadná výroba bola dosiahnutá, 8-palcový je vo fáze vývoja.
(4) Spotreba energie a náklady
Spotreba energie jednej pece je 300~800kW·h, čo predstavuje 40%~60% výrobných nákladov SiC substrátu.
Investícia do zariadenia je vysoká (1,5 milióna 3 miliónov na jednotku), ale jednotkové náklady na substrát sú nižšie ako pri metóde CVD.
Základné aplikácie:
1. Výkonová elektronika: SiC MOSFET substrát pre menič elektrického vozidla a fotovoltaický menič.
2. Rf zariadenia: 5G základňová stanica GaN-on-SiC epitaxný substrát (hlavne 4H-SiC).
3. Zariadenia v extrémnom prostredí: snímače vysokej teploty a vysokého tlaku pre letecké a jadrové zariadenia.
Technické parametre:
Špecifikácia | Podrobnosti |
Rozmery (D × Š × V) | 2500 × 2400 × 3456 mm alebo prispôsobiť |
Priemer téglika | 900 mm |
Konečný vákuový tlak | 6 × 10⁻⁴ Pa (po 1,5 hodine vákua) |
Miera úniku | ≤5 Pa/12h (pečenie) |
Priemer rotačného hriadeľa | 50 mm |
Rýchlosť otáčania | 0,5-5 ot./min |
Spôsob vykurovania | Elektrické odporové vykurovanie |
Maximálna teplota pece | 2500 °C |
Vykurovací výkon | 40 kW × 2 × 20 kW |
Meranie teploty | Dvojfarebný infračervený pyrometer |
Teplotný rozsah | 900-3000 °C |
Presnosť teploty | ± 1 °C |
Rozsah tlaku | 1-700 mbar |
Presnosť riadenia tlaku | 1–10 mbar: ±0,5 % FS; 10–100 mbar: ±0,5 % FS; 100–700 mbar: ±0,5 % FS |
Typ operácie | Spodné plnenie, manuálne/automatické bezpečnostné možnosti |
Voliteľné funkcie | Duálne meranie teploty, viacero vykurovacích zón |
Služby XKH:
XKH poskytuje celý procesný servis SiC PVT pece, vrátane prispôsobenia zariadenia (návrh tepelného poľa, automatické riadenie), vývoja procesov (kontrola tvaru kryštálov, optimalizácia defektov), technické školenia (prevádzka a údržba) a popredajnú podporu (výmena grafitových dielov, kalibrácia tepelného poľa), aby pomohla zákazníkom dosiahnuť vysokokvalitnú masovú výrobu sic kryštálov. Poskytujeme tiež služby modernizácie procesov na neustále zlepšovanie výťažku kryštálov a efektívnosti rastu s typickou dobou dodania 3-6 mesiacov.
Podrobný diagram


