صعوبة في تحضير ركائز SiC

صعوبة التحكم في درجة الحرارة الميدانية:يتطلب نمو قضيب كريستال Si 1500 درجة مئوية فقط، بينماقضيب كريستال كربيد السيليكونيحتاج إلى النمو عند درجة حرارة عالية تزيد عن 2000 درجة مئوية، ويوجد أكثر من 250 أيزومرًا من كربيد السيليكون، ولكن يتم استخدام الهيكل البلوري الفردي الرئيسي 4H-SiC المستخدم في صنع أجهزة الطاقة. إذا لم يتم التحكم فيه بدقة، سيتم الحصول على هياكل بلورية أخرى. بالإضافة إلى ذلك، يحدد التدرج الحراري في البوتقة معدل انتقال التسامي SiC وترتيب وطريقة نمو الذرات الغازية على الواجهة البلورية، والذي يؤثر بدوره على معدل نمو البلورة وجودة البلورة. ولذلك، هناك حاجة إلى تشكيل تكنولوجيا التحكم في مجال درجة الحرارة بشكل منهجي.

بطء نمو البلورات:يمكن أن يصل معدل نمو قضيب كريستال Si إلى 30-150 مم/ساعة، ويستغرق الأمر حوالي يوم واحد فقط لإنتاج 1-3 متر من قضبان كريستال السيليكون؛ في حين أن معدل نمو قضبان كريستال SiC، مع أخذ طريقة PVT كمثال، يبلغ حوالي 0.2-0.4 مم / ساعة، ويستغرق النمو أقل من 3-6 سم 7 أيام. معدل نمو البلورات أقل من واحد بالمائة من مواد السيليكون، والقدرة الإنتاجية محدودة للغاية.

متطلبات عالية لمعلمات المنتج الجيدة والإنتاجية المنخفضة:المعلمات الأساسيةركائز كربيد السيليكونتشمل كثافة الأنابيب الدقيقة، وكثافة التفكك، والمقاومة، والالتواء، وخشونة السطح، وما إلى ذلك. إنها هندسة نظام معقدة لترتيب الذرات بطريقة منظمة وإكمال نمو البلورات في غرفة مغلقة ذات درجة حرارة عالية مع التحكم في مؤشرات المعلمات.

المادة صلبة وهشة، ويستغرق القطع وقتًا طويلاً وذو تآكل عالي:تأتي صلابة SiC وفقًا لموس في المرتبة الثانية بعد الماس، مما يزيد بشكل كبير من صعوبة قطعها وطحنها وتلميعها. يستغرق تقطيع سبيكة بسمك 3 سم إلى 35-40 قطعة حوالي 120 ساعة. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا للهشاشة العالية لـ SiC، ستتآكل معالجة الرقاقة أيضًا، وتكون نسبة الإخراج حوالي 60٪ فقط.

في الوقت الحاضر، الاتجاه الاتجاهي الأكثر أهمية لتطوير الركيزة هو توسيع القطر. إن خط الإنتاج الضخم مقاس 6 بوصات في سوق SiC العالمي ينضج، وقد دخلت الشركات الرائدة سوق 8 بوصات.