सिलिकॉन कार्बाइड प्रतिरोध लंबे क्रिस्टल भट्ठी बढ़ती 6/8/12 इंच इंच SiC पिंड क्रिस्टल PVT विधि

संक्षिप्त वर्णन:

सिलिकॉन कार्बाइड प्रतिरोध वृद्धि भट्ठी (PVT विधि, भौतिक वाष्प स्थानांतरण विधि) उच्च तापमान उदात्तीकरण-पुनःक्रिस्टलीकरण सिद्धांत द्वारा सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) एकल क्रिस्टल के विकास के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है। यह तकनीक 2000 ~ 2500 ℃ के उच्च तापमान पर SiC कच्चे माल को उदात्त करने के लिए प्रतिरोध हीटिंग (ग्रेफाइट हीटिंग बॉडी) का उपयोग करती है, और उच्च गुणवत्ता वाले SiC एकल क्रिस्टल (4H / 6H-SiC) बनाने के लिए कम तापमान क्षेत्र (बीज क्रिस्टल) में पुनःक्रिस्टलीकृत करती है। PVT विधि 6 इंच और उससे कम के SiC सब्सट्रेट के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए मुख्यधारा की प्रक्रिया है, जिसका व्यापक रूप से पावर सेमीकंडक्टर (जैसे MOSFETs, SBD) और रेडियो फ्रीक्वेंसी डिवाइस (GaN-on-SiC) की सब्सट्रेट तैयारी में उपयोग किया जाता है।

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काम के सिद्धांत:

1. कच्चा माल लोड करना: उच्च शुद्धता वाले SiC पाउडर (या ब्लॉक) को ग्रेफाइट क्रूसिबल (उच्च तापमान क्षेत्र) के तल पर रखा जाता है।

2. निर्वात/निष्क्रिय वातावरण: भट्ठी कक्ष को निर्वात करें (<10⁻³ mbar) या निष्क्रिय गैस (Ar) पास करें।

3. उच्च तापमान उर्ध्वपातन: 2000 ~ 2500 ℃ तक प्रतिरोध हीटिंग, SiC का Si, Si₂C, SiC₂ और अन्य गैस चरण घटकों में अपघटन।

4. गैस चरण संचरण: तापमान प्रवणता गैस चरण सामग्री के प्रसार को कम तापमान क्षेत्र (बीज अंत) की ओर ले जाती है।

5. क्रिस्टल वृद्धि: गैस चरण बीज क्रिस्टल की सतह पर पुनः क्रिस्टलीकृत होता है और सी-अक्ष या ए-अक्ष के साथ दिशात्मक रूप से बढ़ता है।

मुख्य मापदंड:

1. तापमान ढाल: 20 ~ 50 ℃ / सेमी (नियंत्रण विकास दर और दोष घनत्व)।

2. दबाव: 1~100mbar (अशुद्धता समावेशन को कम करने के लिए कम दबाव)।

3.विकास दर: 0.1~1मिमी/घंटा (क्रिस्टल की गुणवत्ता और उत्पादन दक्षता को प्रभावित करती है)।

मुख्य विशेषताएं:

(1) क्रिस्टल गुणवत्ता
कम दोष घनत्व: सूक्ष्मनलिका घनत्व <1 सेमी⁻², विस्थापन घनत्व 10³~10⁴ सेमी⁻² (बीज अनुकूलन और प्रक्रिया नियंत्रण के माध्यम से)।

पॉलीक्रिस्टलाइन प्रकार नियंत्रण: 4H-SiC (मुख्यधारा), 6H-SiC, 4H-SiC अनुपात > 90% तक बढ़ सकता है (तापमान ढाल और गैस चरण स्टोइकोमेट्रिक अनुपात को सटीक रूप से नियंत्रित करने की आवश्यकता है)।

(2) उपकरण प्रदर्शन
उच्च तापमान स्थिरता: ग्रेफाइट हीटिंग शरीर का तापमान> 2500 ℃, भट्ठी शरीर बहु-परत इन्सुलेशन डिजाइन को गोद लेता है (जैसे ग्रेफाइट महसूस किया + पानी-ठंडा जैकेट)।

एकरूपता नियंत्रण: ±5 °C का अक्षीय/रेडियल तापमान उतार-चढ़ाव क्रिस्टल व्यास की स्थिरता सुनिश्चित करता है (6-इंच सब्सट्रेट मोटाई विचलन <5%)।

स्वचालन की डिग्री: एकीकृत पीएलसी नियंत्रण प्रणाली, तापमान, दबाव और विकास दर की वास्तविक समय निगरानी।

(3) तकनीकी लाभ
उच्च सामग्री उपयोग: कच्चे माल की रूपांतरण दर > 70% (सी.वी.डी. विधि से बेहतर)।

बड़े आकार की अनुकूलता: 6 इंच का बड़े पैमाने पर उत्पादन प्राप्त हो चुका है, 8 इंच का विकास चरण में है।

(4) ऊर्जा खपत और लागत
एकल भट्टी की ऊर्जा खपत 300~800kW·h है, जो SiC सब्सट्रेट की उत्पादन लागत का 40%~60% है।

उपकरण निवेश अधिक है (प्रति इकाई 1.5M 3M), लेकिन इकाई सब्सट्रेट लागत CVD विधि की तुलना में कम है।

मुख्य अनुप्रयोग:

1. पावर इलेक्ट्रॉनिक्स: इलेक्ट्रिक वाहन इन्वर्टर और फोटोवोल्टिक इन्वर्टर के लिए SiC MOSFET सब्सट्रेट।

2. आरएफ डिवाइस: 5G बेस स्टेशन GaN-on-SiC एपिटैक्सियल सब्सट्रेट (मुख्य रूप से 4H-SiC)।

3. चरम वातावरण उपकरण: एयरोस्पेस और परमाणु ऊर्जा उपकरणों के लिए उच्च तापमान और उच्च दबाव सेंसर।

तकनीकी मापदंड:

विनिर्देश	विवरण
आयाम (लम्बाई × चौड़ाई × ऊँचाई)	2500 × 2400 × 3456 मिमी या अनुकूलित करें
क्रूसिबल व्यास	900 मिमी
परम वैक्यूम दबाव	6 × 10⁻⁴ Pa (1.5 घंटे निर्वात के बाद)
रिसाव दर	≤5 Pa/12h (बेक-आउट)
रोटेशन शाफ्ट व्यास	50 मिमी
घूर्णन गति	0.5–5 आरपीएम
हीटिंग विधि	विद्युत प्रतिरोध हीटिंग
अधिकतम भट्ठी तापमान	2500 डिग्री सेल्सियस
तापन शक्ति	40 किलोवाट × 2 × 20 किलोवाट
तापमान माप	दोहरे रंग का इन्फ्रारेड पाइरोमीटर
तापमान की रेंज	900–3000° सेल्सियस
तापमान सटीकता	±1° सेल्सियस
दबाव सीमा	1–700 मिलीबार
दबाव नियंत्रण सटीकता	1–10 mbar: ±0.5% एफएस; 10–100 mbar: ±0.5% एफएस; 100–700 mbar: ±0.5% FS
ऑपरेशन का प्रकार	नीचे से लोडिंग, मैनुअल/स्वचालित सुरक्षा विकल्प
वैकल्पिक सुविधाएँ	दोहरी तापमान माप, एकाधिक हीटिंग क्षेत्र

XKH सेवाएँ:

XKH SiC PVT फर्नेस की संपूर्ण प्रक्रिया सेवा प्रदान करता है, जिसमें उपकरण अनुकूलन (थर्मल फील्ड डिज़ाइन, स्वचालित नियंत्रण), प्रक्रिया विकास (क्रिस्टल आकार नियंत्रण, दोष अनुकूलन), तकनीकी प्रशिक्षण (संचालन और रखरखाव) और बिक्री के बाद सहायता (ग्रेफाइट पार्ट्स प्रतिस्थापन, थर्मल फील्ड अंशांकन) शामिल है, ताकि ग्राहकों को उच्च गुणवत्ता वाले सिक क्रिस्टल बड़े पैमाने पर उत्पादन प्राप्त करने में मदद मिल सके। हम क्रिस्टल की उपज और विकास दक्षता में लगातार सुधार करने के लिए प्रक्रिया उन्नयन सेवाएं भी प्रदान करते हैं, जिसमें 3-6 महीने का एक सामान्य लीड समय होता है।