Ano ang mga hamon ng paggawa ng substrate ng silicon carbide?

Ang Silicon carbide (SiC) ay isang materyal na nagtataglay ng mataas na enerhiya ng bono, katulad ng iba pang matitigas na materyales tulad ng brilyante at cubic boron nitride. Gayunpaman, ang mataas na enerhiya ng bono ng SiC ay nagpapahirap sa pag-kristal nang direkta sa mga ingot sa pamamagitan ng tradisyonal na mga pamamaraan ng pagtunaw. Samakatuwid, ang proseso ng lumalagong silicon carbide crystals ay nagsasangkot ng paggamit ng vapor phase epitaxy technology. Sa pamamaraang ito, ang mga gas na sangkap ay unti-unting nadeposito sa ibabaw ng isang substrate at na-kristal sa mga solidong kristal. Ang substrate ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa paggabay sa mga idinepositong atomo na lumago sa isang tiyak na direksyon ng kristal, na nagreresulta sa pagbuo ng isang epitaxial wafer na may isang tiyak na istraktura ng kristal.

Pagiging epektibo ng gastos

Ang Silicon carbide ay lumalaki nang napakabagal, kadalasan ay halos 2cm lamang bawat buwan. Sa pang-industriya na produksyon, ang taunang kapasidad ng produksyon ng isang solong crystal growth furnace ay 400-500 piraso lamang. Bilang karagdagan, ang halaga ng isang crystal growth furnace ay kasing taas. Samakatuwid, ang paggawa ng silicon carbide ay isang mahal at hindi mahusay na proseso.

Upang mapabuti ang produksyon kahusayan at bawasan ang mga gastos, epitaxial paglago ng silikon karbid sasubstrateay naging isang mas makatwirang pagpili. Ang pamamaraang ito ay maaaring makamit ang mass production. Kung ikukumpara sa direktang pagputolmga ingot ng silikon carbide, ang teknolohiyang epitaxial ay maaaring mas epektibong matugunan ang mga pangangailangan ng pang-industriya na produksyon, kaya pagpapabuti ng pagiging mapagkumpitensya sa merkado ng mga materyales na silikon karbid.

Ang hirap sa pagputol

Ang Silicon carbide (SiC) ay hindi lamang lumalaki nang mabagal, na nagreresulta sa mas mataas na mga gastos, ngunit ito rin ay napakahirap, na nagpapahirap sa proseso ng pagputol nito. Kapag gumagamit ng diamante na kawad upang i-cut ang silicon carbide, ang bilis ng pagputol ay magiging mas mabagal, ang hiwa ay magiging mas hindi pantay, at madaling mag-iwan ng mga bitak sa ibabaw ng silicon carbide. Bukod pa rito, ang mga materyales na may mataas na Mohs tigas ay malamang na maging mas marupok, na maysilicon carbide wafmas malamang na masira habang pinuputol kaysa sa mga wafer ng silicon. Ang mga salik na ito ay nagreresulta sa medyo mataas na halaga ng materyal ngmga wafer ng silicon carbide. Samakatuwid, ang ilang mga automaker, tulad ng Tesla, na sa simula ay isinasaalang-alang ang mga modelo na gumagamit ng mga materyales ng silicon carbide ay maaaring pumili sa huli ng iba pang mga opsyon upang bawasan ang gastos ng buong sasakyan.

Kalidad ng kristal

Sa pamamagitan ng paglakiSiC epitaxial waferssa substrate, ang kalidad ng kristal at pagtutugma ng sala-sala ay maaaring epektibong kontrolin. Ang kristal na istraktura ng substrate ay makakaapekto sa kalidad ng kristal at depekto na density ng epitaxial wafer, sa gayon ay pagpapabuti ng pagganap at katatagan ng mga materyales ng SiC. Ang diskarte na ito ay nagbibigay-daan sa paggawa ng mga SiC na kristal na may mas mataas na kalidad at mas kaunting mga depekto, sa gayon ay nagpapabuti sa pagganap ng panghuling aparato.

Pagsasaayos ng strain

Ang sala-sala na pagtutugma sa pagitan ngsubstrateat angepitaxial ostiyaay may mahalagang impluwensya sa estado ng pilay ng materyal na SiC. Sa pamamagitan ng pagsasaayos ng pagtutugmang ito, ang elektronikong istraktura at optical na katangian ngSiC epitaxial ostiyamaaaring baguhin, kaya nagkakaroon ng mahalagang epekto sa performance at functionality ng device. Ang teknolohiya sa pagsasaayos ng strain na ito ay isa sa mga pangunahing salik sa pagpapabuti ng pagganap ng mga SiC device.

Kontrolin ang mga katangian ng materyal

Sa pamamagitan ng epitaxy ng SiC sa iba't ibang uri ng mga substrate, ang paglago ng SiC na may iba't ibang mga oryentasyon ng kristal ay maaaring makamit, sa gayon ay nakakakuha ng mga kristal na SiC na may mga tiyak na direksyon ng kristal na eroplano. Ang diskarte na ito ay nagbibigay-daan sa pag-angkop ng mga katangian ng mga materyales ng SiC upang matugunan ang mga pangangailangan ng iba't ibang mga lugar ng aplikasyon. Halimbawa,SiC epitaxial wafersmaaaring lumaki sa 4H-SiC o 6H-SiC na mga substrate upang makakuha ng mga partikular na electronic at optical na katangian upang matugunan ang iba't ibang pangangailangang teknikal at pang-industriya na aplikasyon.