Siliciumcarbide resistentie lange kristal oven groei 6/8/12 inch SiC ingot kristal PVT-methode

Korte beschrijving:

Een siliciumcarbide-weerstandsgroeioven (PVT-methode, fysische dampoverdrachtsmethode) is een belangrijk apparaat voor de groei van siliciumcarbide (SiC) monokristallen door middel van het principe van sublimatie-rekristallisatie bij hoge temperatuur. Deze technologie maakt gebruik van weerstandsverwarming (een grafiet verwarmingslichaam) om de SiC-grondstof te sublimeren bij een hoge temperatuur van 2000 tot 2500 °C en te herkristalliseren bij lage temperaturen (entenkristal) om een hoogwaardig SiC monokristal (4H/6H-SiC) te vormen. De PVT-methode is het meest gebruikte proces voor de massaproductie van SiC-substraten van 15 cm en kleiner, dat veel wordt gebruikt bij de substraatvoorbereiding van vermogenshalfgeleiders (zoals MOSFET's en SBD's) en radiofrequentie-apparaten (GaN-op-SiC).

Stuur ons een e-mail

Productdetails

Productlabels

Werkingsprincipe:

1. Laden van de grondstof: SiC-poeder (of -blok) met een hoge zuiverheidsgraad wordt op de bodem van de grafietkroes geplaatst (zone met hoge temperatuur).

2. Vacuüm/inerte omgeving: vacuüm de ovenkamer (<10⁻³ mbar) of laat inert gas (Ar) doorstromen.

3. Hogetemperatuursublimatie: weerstandsverhitting tot 2000~2500℃, ontleding van SiC in Si, Si₂C, SiC₂ en andere gasfasecomponenten.

4. Gasfasetransmissie: de temperatuurgradiënt drijft de diffusie van het gasfasemateriaal naar het gebied met lage temperatuur (zaadeinde).

5. Kristalgroei: De gasfase herkristalliseert op het oppervlak van het zaadkristal en groeit in een richting langs de C-as of A-as.

Belangrijkste parameters:

1. Temperatuurgradiënt: 20~50℃/cm (controle van de groeisnelheid en defectdichtheid).

2. Druk: 1~100 mbar (lage druk om de toevoeging van onzuiverheden te verminderen).

3. Groeisnelheid: 0,1~1 mm/u (beïnvloedt de kristalkwaliteit en productie-efficiëntie).

Belangrijkste kenmerken:

(1) Kristalkwaliteit
Lage defectdichtheid: microtubulidichtheid <1 cm⁻², dislocatiedichtheid 10³~10⁴ cm⁻² (door zaadoptimalisatie en procescontrole).

Controle van het polykristallijne type: kan 4H-SiC (mainstream), 6H-SiC en een 4H-SiC-aandeel van > 90% laten groeien (nauwkeurige controle van de temperatuurgradiënt en de stoichiometrische verhouding van de gasfase is noodzakelijk).

(2) Prestaties van de apparatuur
Hoge temperatuurstabiliteit: temperatuur van het grafietverwarmingslichaam > 2500℃, ovenlichaam maakt gebruik van een meerlaags isolatieontwerp (zoals grafietvilt + watergekoelde mantel).

Uniformiteitscontrole: Axiale/radiale temperatuurschommelingen van ±5 °C zorgen voor een consistente kristaldiameter (6-inch substraatdikteafwijking <5%).

Automatiseringsgraad: Geïntegreerd PLC-besturingssysteem, realtime monitoring van temperatuur, druk en groeisnelheid.

(3) Technologische voordelen
Hoog materiaalgebruik: grondstofconversieratio > 70% (beter dan CVD-methode).

Compatibiliteit met grote formaten: de 6-inch massaproductie is bereikt, de 8-inch is in de ontwikkelingsfase.

(4) Energieverbruik en -kosten
Het energieverbruik van een enkele oven bedraagt 300~800 kWh, wat neerkomt op 40%~60% van de productiekosten van SiC-substraat.

De investering in apparatuur is hoog (1,5M 3M per eenheid), maar de kosten per substraat zijn lager dan bij de CVD-methode.

Kern applicaties:

1. Vermogenselektronica: SiC MOSFET-substraat voor omvormers voor elektrische voertuigen en fotovoltaïsche omvormers.

2. Rf-apparaten: 5G-basisstation GaN-op-SiC epitaxiaal substraat (voornamelijk 4H-SiC).

3. Apparaten voor extreme omgevingen: sensoren voor hoge temperaturen en hoge druk voor apparatuur in de lucht- en ruimtevaart en kernenergie.

Technische parameters:

Specificatie	Details
Afmetingen (L × B × H)	2500 × 2400 × 3456 mm of aanpassen
Smeltkroesdiameter	900 mm
Ultieme vacuümdruk	6 × 10⁻⁴ Pa (na 1,5 uur vacuüm)
Lekkagepercentage	≤5 Pa/12u (uitbakken)
Rotatie-asdiameter	50 mm
Rotatiesnelheid	0,5–5 tpm
Verwarmingsmethode	Elektrische weerstandsverwarming
Maximale oventemperatuur	2500°C
Verwarmingsvermogen	40 kW × 2 × 20 kW
Temperatuurmeting	Tweekleurige infraroodpyrometer
Temperatuurbereik	900–3000°C
Temperatuurnauwkeurigheid	±1°C
Drukbereik	1–700 mbar
Nauwkeurigheid van drukregeling	1–10 mbar: ±0,5% volle schaal; 10–100 mbar: ±0,5% volle schaal; 100–700 mbar: ±0,5% FS
Operatietype	Bodembelading, handmatige/automatische veiligheidsopties
Optionele functies	Dubbele temperatuurmeting, meerdere verwarmingszones

XKH-diensten:

XKH verzorgt de volledige processervice voor SiC PVT-ovens, inclusief apparatuuraanpassing (thermisch veldontwerp, automatische regeling), procesontwikkeling (kristalvormcontrole, defectoptimalisatie), technische training (bediening en onderhoud) en aftersalesondersteuning (vervanging van grafietonderdelen, thermische veldkalibratie) om klanten te helpen hoogwaardige SiC-kristalmassaproductie te realiseren. We bieden ook procesupgrades aan om de kristalopbrengst en groei-efficiëntie continu te verbeteren, met een gemiddelde doorlooptijd van 3-6 maanden.