Fornu di crescita di lingotti di SiC per i metudi TSSG/LPE di cristalli di SiC di grande diametru

Descrizzione breve:

U fornu di crescita di lingotti di carburo di siliciu in fase liquida di XKH impiega e tecnulugie TSSG (Top-Seeded Solution Growth) è LPE (Liquid Phase Epitaxy) di punta mundiale, specificamente cuncepite per a crescita di monocristalli SiC di alta qualità. U metudu TSSG permette a crescita di lingotti 4H/6H-SiC di grande diametru di 4-8 pollici attraversu un cuntrollu precisu di u gradiente di temperatura è di a velocità di sollevamentu di e sementi, mentre chì u metudu LPE facilita a crescita cuntrullata di strati epitassiali di SiC à temperature più basse, particularmente adattatu per strati epitassiali spessi à difetti ultra bassi. Stu sistema di crescita di lingotti di carburo di siliciu in fase liquida hè statu applicatu cù successu in a pruduzzione industriale di vari cristalli SiC, cumpresi u tipu 4H/6H-N è u tipu isolante 4H/6H-SEMI, furnendu suluzioni cumplete da l'attrezzatura à i prucessi.

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Funziunalità

Principiu di travagliu

U principiu fundamentale di a crescita di lingotti di carburo di siliciu in fase liquida implica a dissoluzione di materie prime di SiC di alta purezza in metalli fusi (per esempiu, Si, Cr) à 1800-2100 °C per furmà soluzioni saturate, seguita da una crescita direzionale cuntrullata di monocristalli di SiC nantu à cristalli di sementi attraversu un gradiente di temperatura precisu è una regulazione di a supersaturazione. Sta tecnulugia hè particularmente adatta per a pruduzzione di monocristalli 4H/6H-SiC di alta purezza (> 99,9995%) cù una bassa densità di difetti (< 100 / cm²), chì risponde à requisiti di substratu rigorosi per l'elettronica di putenza è i dispositivi RF. U sistema di crescita in fase liquida permette un cuntrollu precisu di u tipu di conductività cristallina (tipu N / P) è di a resistività attraversu una cumpusizione di soluzione è parametri di crescita ottimizzati.

Cumponenti principali

1. Sistema Speciale di Crogiolu: Crogiolu cumpostu di grafite/tantaliu d'alta purezza, resistenza à a temperatura >2200°C, resistente à a corrosione di a fusione di SiC.

2. Sistema di Riscaldamentu Multizona: Riscaldamentu cumminatu à resistenza/induzione cù una precisione di cuntrollu di a temperatura di ±0,5°C (intervallu 1800-2100°C).

3. Sistema di Muvimentu di Precisione: Cuntrollu à doppiu circuitu chjusu per a rotazione di e sementi (0-50 giri/min) è u sollevamentu (0,1-10 mm/h).

4. Sistema di cuntrollu di l'atmosfera: Prutezzione di argon/azotu d'alta purezza, pressione di travagliu regulabile (0,1-1 atm).

5. Sistema di cuntrollu intelligente: PLC + cuntrollu ridondante di PC industriale cù monitoraghju di l'interfaccia di crescita in tempu reale.

6. Sistema di raffreddamentu efficiente: U disignu di raffreddamentu à acqua graduatu garantisce un funziunamentu stabile à longu andà.

Paragone TSSG vs. LPE

Caratteristiche	Metudu TSSG	Metudu LPE
Temperatura di crescita	2000-2100°C	1500-1800°C
Tassa di crescita	0,2-1 mm/h	5-50 μm/h
Dimensione di u cristallu	Lingotti di 4-8 pollici	Epi-strati di 50-500 μm
Applicazione principale	Preparazione di u substratu	Epi-strati di dispositivi di putenza
Densità di difetti	<500/cm²	<100/cm²
Politipi adatti	4H/6H-SiC	4H/3C-SiC

Applicazioni Chjave

1. Elettronica di putenza: substrati 4H-SiC di 6 pollici per MOSFET/diodi da 1200 V o più.

2. Dispositivi RF 5G: Substrati SiC semi-isolanti per PA di stazioni base.

3. Applicazioni EV: Epi-strati ultra-spessi (>200 μm) per moduli di qualità automobilistica.

4. Inverter fotovoltaici: Substrati à bassi difetti chì permettenu un'efficienza di cunversione di >99%.

Vantaghji principali

1. Superiorità tecnologica
1.1 Cuncepimentu Multi-Metudu Integratu
Stu sistema di crescita di lingotti SiC in fase liquida combina in modu innovativu e tecnulugie di crescita di cristalli TSSG è LPE. U sistema TSSG impiega a crescita di soluzioni cù semi superiori cù cunvezione precisa di fusione è cuntrollu di u gradiente di temperatura (ΔT≤5℃/cm), chì permette una crescita stabile di lingotti SiC di grande diametru di 4-8 pollici cù rese in una sola passata di 15-20 kg per cristalli 6H/4H-SiC. U sistema LPE utilizza una cumpusizione di solvente ottimizzata (sistema di lega Si-Cr) è un cuntrollu di supersaturazione (±1%) per fà cresce strati epitassiali spessi di alta qualità cù una densità di difetti <100/cm² à temperature relativamente basse (1500-1800℃).

1.2 Sistema di cuntrollu intelligente
Equipatu cù un cuntrollu di crescita intelligente di 4a generazione chì include:
• Monitoraghju in situ multispettrale (intervallu di lunghezza d'onda 400-2500 nm)
• Rilevazione di u livellu di fusione à basa laser (precisione ± 0,01 mm)
• Cuntrollu in circuitu chjusu di diametru basatu annantu à CCD (fluttuazione <±1mm)
• Ottimizazione di i parametri di crescita basata annantu à l'IA (risparmiu energeticu di u 15%)

2. Vantaghji di e prestazioni di u prucessu
2.1 Punti di forza principali di u metudu TSSG
• Capacità di grande dimensione: Supporta una crescita di cristalli finu à 8 pollici cù una uniformità di diametru >99,5%
• Cristallinità superiore: Densità di dislocazioni <500/cm², densità di microtubi <5/cm²
• Uniformità di doping: <8% variazione di resistività di tipu n (wafer di 4 pollici)
• Ritmu di crescita ottimizatu: Ajustabile 0,3-1,2 mm/h, 3-5 volte più veloce chè i metudi in fase vapore

2.2 Punti di forza principali di u metudu LPE
• Epitaxia di difetti ultra bassa: Densità di statu d'interfaccia <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• Cuntrollu precisu di u spessore: epi-strati 50-500 μm cù una variazione di spessore <±2%
• Efficienza à bassa temperatura: 300-500 ℃ inferiore à i prucessi CVD
• Crescita di strutture cumplesse: Supporta giunzioni pn, superreti, ecc.

3. Vantaghji di l'efficienza di a pruduzzione
3.1 Cuntrollu di i costi
• 85% di utilizzazione di materie prime (vs. 60% cunvinziunale)
• 40% di cunsumu energeticu più bassu (paragunatu à HVPE)
• 90% di tempu di funziunamentu di l'equipaggiu (u disignu mudulare minimizza i tempi di inattività)

3.2 Assicurazione di a qualità
• Cuntrollu di prucessu 6σ (CPK>1.67)
• Rilevazione di difetti in linea (risoluzione 0,1 μm)
• Tracciabilità di i dati di u prucessu cumpletu (più di 2000 parametri in tempu reale)

3.3 Scalabilità
• Compatibile cù i politipi 4H/6H/3C
• Aghjurnabile à moduli di prucessu di 12 pollici
• Supporta l'eterointegrazione di SiC/GaN

4. Vantaghji di l'applicazione industriale
4.1 Dispositivi di putenza
• Substrati à bassa resistività (0,015-0,025Ω·cm) per dispositivi 1200-3300V
• Substrati semi-isolanti (>10⁸Ω·cm) per applicazioni RF

4.2 Tecnulugie emergenti
• Cumunicazione quantica: substrati à rumore ultra bassu (rumore 1/f <-120dB)
• Ambienti estremi: Cristalli resistenti à e radiazioni (degradazione <5% dopu à irradiazione di 1×10¹⁶n/cm²)

Servizii XKH

1. Attrezzatura persunalizata: Cunfigurazioni di sistema TSSG/LPE persunalizate.
2. Furmazione di prucessu: Prugrammi cumpleti di furmazione tecnica.
3. Assistenza post-vendita: risposta tecnica è manutenzione 24 ore su 24, 7 ghjorni su 7.
4. Soluzioni chiavi in manu: Serviziu cumpletu da l'installazione à a validazione di u prucessu.
5. Fornitura di materiale: Substrati / epi-wafer di SiC da 2-12 pollici dispunibili.

I principali vantaghji includenu:
• Capacità di crescita di cristalli finu à 8 pollici.
• Uniformità di resistività <0,5%.
• Tempu di funziunamentu di l'equipaggiu >95%.
• Assistenza tecnica 24 ore su 24, 7 ghjorni su 7.