सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट

की प्रक्रियासिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटनिर्माण करना जटिल और कठिन है।SiC सब्सट्रेटउद्योग श्रृंखला का मुख्य मूल्य 47% है। उम्मीद है कि भविष्य में उत्पादन क्षमता के विस्तार और उपज में सुधार के साथ इसमें 30% तक की गिरावट आने की उम्मीद है।

विद्युत रासायनिक गुणों के दृष्टिकोण से,सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटसामग्रियों को प्रवाहकीय सब्सट्रेट्स (प्रतिरोधकता सीमा 15 ~ 30mΩ·cm) और अर्ध-इन्सुलेटिंग सब्सट्रेट्स (प्रतिरोधकता 105Ω·cm से अधिक) में विभाजित किया जा सकता है। इन दो प्रकार के सबस्ट्रेट्स का उपयोग एपिटैक्सियल विकास के बाद अलग-अलग उपकरणों जैसे बिजली उपकरणों और रेडियो फ्रीक्वेंसी उपकरणों के निर्माण के लिए किया जाता है। उनमें से:

1. सेमी-इंसुलेटिंग सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट: मुख्य रूप से गैलियम नाइट्राइड रेडियो फ्रीक्वेंसी डिवाइस, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक डिवाइस आदि के निर्माण में उपयोग किया जाता है। सेमी-इंसुलेटिंग सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट पर गैलियम नाइट्राइड एपिटैक्सियल परत उगाकर, एक सिलिकॉन कार्बाइड-आधारित गैलियम नाइट्राइड एपिटैक्सियल वेफर प्राप्त किया जाता है, जिसे आगे चलकर एचईएमटी जैसे गैलियम नाइट्राइड रेडियो फ्रीक्वेंसी उपकरणों में बनाया जा सकता है।

2. प्रवाहकीय सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट: मुख्य रूप से बिजली उपकरणों के निर्माण में उपयोग किया जाता है। पारंपरिक सिलिकॉन पावर डिवाइस निर्माण प्रक्रिया के विपरीत, सिलिकॉन कार्बाइड पावर उपकरणों को सीधे सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट पर निर्मित नहीं किया जा सकता है। सिलिकॉन कार्बाइड एपिटैक्सियल वेफर प्राप्त करने के लिए एक प्रवाहकीय सब्सट्रेट पर एक सिलिकॉन कार्बाइड एपिटैक्सियल परत विकसित करना आवश्यक है, और फिर एपिटैक्सियल परत पर शोट्की डायोड, एमओएसएफईटी, आईजीबीटी और अन्य बिजली उपकरणों का निर्माण करना आवश्यक है।

मुख्य प्रक्रिया को निम्नलिखित तीन चरणों में विभाजित किया गया है:

1. कच्चे माल का संश्लेषण: सूत्र के अनुसार उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन पाउडर + कार्बन पाउडर को मिलाएं, 2000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर उच्च तापमान की स्थिति के तहत प्रतिक्रिया कक्ष में प्रतिक्रिया करें, और विशिष्ट क्रिस्टल रूप और कण आकार के सिलिकॉन कार्बाइड कणों को संश्लेषित करें। फिर क्रशिंग, स्क्रीनिंग, सफाई और अन्य प्रक्रियाओं के माध्यम से, आवश्यकताओं को पूरा करने वाले उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन कार्बाइड पाउडर कच्चे माल प्राप्त होते हैं।

2. क्रिस्टल वृद्धि: यह सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट के निर्माण में सबसे मुख्य प्रक्रिया लिंक है और सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट के विद्युत गुणों को निर्धारित करता है। वर्तमान में, क्रिस्टल वृद्धि की मुख्य विधियाँ भौतिक वाष्प परिवहन (पीवीटी), उच्च तापमान रासायनिक वाष्प जमाव (एचटी-सीवीडी) और तरल चरण एपिटैक्सी (एलपीई) हैं। उनमें से, PVT उच्चतम तकनीकी परिपक्वता और व्यापक इंजीनियरिंग अनुप्रयोग के साथ इस स्तर पर SiC सबस्ट्रेट्स के व्यावसायिक विकास के लिए मुख्य धारा विधि है।

3. क्रिस्टल प्रसंस्करण: पिंड प्रसंस्करण, क्रिस्टल रॉड काटने, पीसने, पॉलिश करने, सफाई और अन्य लिंक के माध्यम से, सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल रॉड को एक सब्सट्रेट में संसाधित किया जाता है।