Con el desarrollo continuo de la tecnología PVT para preparar monocristales de SiC, toda la cadena industrial de monocristales de SiC también está en constante evolución. Los "materiales de alta-pureza y dos-revestimientos" proporcionarán continuamente a la cadena de producción de monocristal de SiC materias primas y consumibles de alta-pureza.
Polvo de SiC de alta-pureza:Según las estadísticas, la pureza (fracción de masa, lo mismo a continuación) del polvo de SiC utilizado para el crecimiento de cristales de carburo de silicio oscila entre 99,95% y 99,9999%. Actualmente, el método mejorado de síntesis auto-a alta-temperatura es el más representativo entre los métodos de síntesis de polvo de SiC de alta-pureza. Este método es simple, eficiente y se usa comúnmente para preparar polvo de SiC, generalmente para sintetizar polvo de SiC de alta-pureza.
Polvo de carbón de alta-pureza:La pureza del polvo de carbono afecta directamente a la pureza del polvo de SiC. Actualmente, empresas como SGL Carbon (Alemania) y Mersen (EE. UU.) dominan los procesos de purificación de polvo de carbono de alta-pureza, mientras que Dingli Technology en China domina el proceso de purificación de polvo de carbono 6N.
Grafito de alta-pureza:Los productos de grafito de alta-pureza se utilizan ampliamente en equipos de crecimiento de monocristales semiconductores de tercera-generación, principalmente para crisoles de grafito y calentadores en hornos de crecimiento de monocristales de SiC. También se utilizan habitualmente en el crecimiento epitaxial de GaN en sustratos de grafito y en sustratos de grafito recubiertos resistentes a la ablación a altas temperaturas--.
Fieltro rígido de alta-pureza:En el proceso de crecimiento de monocristal PVT, el fieltro rígido de fibra de carbono desempeña un papel en la preservación del calor, y la pureza del fieltro rígido es crucial para el crecimiento exitoso de los cristales de SiC. Las impurezas en el material de fieltro rígido aislante son una de las fuentes de contaminación durante el proceso de crecimiento. El contenido de impurezas clave en el fieltro rígido de fibra de carbono debe controlarse por debajo de 10⁻⁶ y el contenido total de cenizas debe controlarse estrictamente.
Recubrimiento de SiC
Los recubrimientos de SiC se utilizan principalmente como consumibles en la fabricación de semiconductores. Los indicadores clave de rendimiento incluyen la uniformidad del recubrimiento, el coeficiente de expansión térmica y la conductividad térmica. Los discos de grafito recubiertos de carburo de silicio-se encuentran entre los mejores sustratos disponibles actualmente para el crecimiento epitaxial de silicio monocristalino y el crecimiento epitaxial de nitruro de galio (GaN), y son un componente central de los hornos epitaxiales.
Recubrimiento de carburo de tantalio (TaC)
El grafito recubierto de TaC-exhibe una mejor resistencia a la corrosión química que el grafito desnudo o el grafito recubierto de SiC-. Puede usarse de manera estable a temperaturas de hasta 2600 grados y no reacciona con muchos elementos metálicos. Es el recubrimiento de mejor-rendimiento para el crecimiento de semiconductores de un solo cristal-de tercera generación y el grabado de obleas, lo que mejora significativamente el control de la temperatura y las impurezas durante el proceso y produce obleas de carburo de silicio de alta-calidad y obleas epitaxiales relacionadas. Es particularmente adecuado para cultivar monocristales de GaN o AlN en equipos MOCVD y monocristales de SiC en equipos PVT, lo que resulta en una mejora significativa en la calidad de los monocristales cultivados.
El polvo de SiC de alta-pureza, como materia prima directa para el cultivo de cristales de SiC, afecta directamente la calidad de los monocristales de SiC. La pureza del polvo de carbono de alta-pureza determina la pureza del polvo de SiC. Entre las muchas impurezas, el contenido de nitrógeno (N) es el más alto y se necesita más investigación para reducir el contenido de N. Los productos de fieltro duro de alta-pureza y de grafito de alta-pureza son componentes esenciales de los equipos PVT, y sus impurezas y contenido de cenizas tienen un impacto significativo en la calidad del cristal durante el crecimiento. Como recubrimientos protectores, los recubrimientos de SiC y TaC enfrentan desafíos en la preparación de recubrimientos CVD, como lograr una deposición buena, uniforme y espesa, que requieren mayor exploración.