Teknolohiya ng Paglilinis ng Graphite sa SiC semiconductor

Paglalapat ng Graphite sa SiC Semiconductor at ang Kahalagahan ng Kadalisayan

Graphiteay mahalaga sa paggawa ng Silicon Carbide (SiC) semiconductors, na kilala sa kanilang pambihirang thermal at electrical properties. Ginagawa nitong perpekto ang SiC para sa mga high-power, high-temperatura, at high-frequency na application. Sa paggawa ng SiC semiconductor,grapaytay karaniwang ginagamit para sacrucibles, heater, at iba pang bahagi ng pagproseso ng mataas na temperaturadahil sa mahusay na thermal conductivity, chemical stability, at paglaban sa thermal shock. Gayunpaman, ang pagiging epektibo ng grapayt sa mga tungkuling ito ay lubos na nakasalalay sa kadalisayan nito. Ang mga dumi sa grapayt ay maaaring magpakilala ng mga hindi gustong mga depekto sa mga kristal ng SiC, pababain ang pagganap ng mga aparatong semiconductor, at bawasan ang kabuuang ani ng proseso ng pagmamanupaktura. Sa pagtaas ng demand para sa SiC semiconductors sa mga industriya tulad ng mga de-koryenteng sasakyan, renewable energy, at telekomunikasyon, ang pangangailangan para sa ultra-pure graphite ay naging mas kritikal. Tinitiyak ng high-purity graphite na natutugunan ang mahigpit na mga kinakailangan sa kalidad ng SiC semiconductors, na nagbibigay-daan sa mga manufacturer na makagawa ng mga device na may superior performance at reliability. Samakatuwid, ang pagbuo ng mga advanced na pamamaraan ng pagdalisay upang makamit ang ultra-mataas na kadalisayan sagrapaytay mahalaga para sa pagsuporta sa susunod na henerasyon ng mga teknolohiya ng SiC semiconductor.

Physicochemical Purification

Ang patuloy na pagsulong ng teknolohiya ng purification at ang mabilis na pag-unlad ng third-generation na teknolohiyang semiconductor ay humantong sa paglitaw ng isang bagong paraan ng paglilinis ng grapayt na kilala bilang physicochemical purification. Ang pamamaraang ito ay nagsasangkot ng paglalagaymga produkto ng grapaytsa isang vacuum furnace para sa pagpainit. Sa pamamagitan ng pagtaas ng vacuum sa furnace, ang mga impurities sa mga produkto ng graphite ay magbabago kapag naabot nila ang kanilang saturated vapor pressure. Bukod pa rito, ang halogen gas ay ginagamit upang i-convert ang high-melting at boiling point oxides sa mga graphite impurities sa low-melting at boiling point halides, na makamit ang nais na purification effect.

Mga produktong grapayt na may mataas na kadalisayanpara sa third-generation semiconductor silicon carbide ay karaniwang sumasailalim sa purification gamit ang mga pisikal at kemikal na pamamaraan, na may purity requirement na ≥99.9995%. Bilang karagdagan sa kadalisayan, may mga tiyak na kinakailangan para sa nilalaman ng ilang mga elemento ng karumihan, tulad ng nilalaman ng karumihang B ≤0.05 × 10^-6 at nilalaman ng karumihan ng Al ≤0.05 ×10^-6.

Ang pagtaas ng temperatura ng furnace at antas ng vacuum ay humahantong sa awtomatikong pag-volatilize ng ilang mga impurities sa mga produkto ng grapayt, kaya nakakamit ang pag-alis ng impurity. Para sa mga elemento ng karumihan na nangangailangan ng mas mataas na temperatura para sa pag-alis, ang halogen gas ay ginagamit upang i-convert ang mga ito sa mga halides na may mas mababang mga punto ng pagkatunaw at pagkulo. Sa pamamagitan ng kumbinasyon ng mga pamamaraang ito, ang mga dumi sa grapayt ay mabisang tinanggal.

Halimbawa, ang chlorine gas mula sa halogen group ay ipinakilala sa panahon ng proseso ng purification upang i-convert ang mga oxide sa mga graphite impurities sa mga chloride. Dahil sa makabuluhang mas mababang mga punto ng pagkatunaw at pagkulo ng mga klorido kumpara sa kanilang mga oxide, ang mga dumi sa grapayt ay maaaring alisin nang hindi nangangailangan ng napakataas na temperatura.

Proseso ng Paglilinis

Bago linisin ang mga produktong grapayt na may mataas na kadalisayan na ginagamit sa ikatlong henerasyong SiC semiconductors, mahalagang matukoy ang naaangkop na plano ng proseso batay sa nais na panghuling kadalisayan, ang mga antas ng mga partikular na dumi, at ang unang kadalisayan ng mga produktong grapayt. Ang proseso ay dapat tumuon sa piling pag-alis ng mga kritikal na elemento tulad ng boron (B) at aluminyo (Al). Binubuo ang plano sa paglilinis sa pamamagitan ng pagtatasa sa mga antas ng inisyal at target na kadalisayan, pati na rin ang mga kinakailangan para sa mga partikular na elemento. Kabilang dito ang pagpili ng pinakamainam at pinaka-cost-effective na proseso ng purification, na kinabibilangan ng pagtukoy sa halogen gas, furnace pressure, at mga parameter ng temperatura ng proseso. Ang mga data ng prosesong ito ay ipinapasok sa kagamitan sa paglilinis upang maisagawa ang pamamaraan. Pagkatapos ng purification, isinasagawa ang third-party na pagsubok para i-verify ang pagsunod sa mga kinakailangang pamantayan, at ang mga kwalipikadong produkto ay ihahatid sa end user.