Silicon Carbide Crucibles Awoodda Jiilka Xiga Semiconductor Crystal Growth

1. Hordhac

Horumar weyn oo la soo sheegay 48 saacadood ka hor, Wolfspeed wuxuu ku dhawaaqay ballaarinta $5 bilyan ee silikoonkeeda carbide xarunta wax soo saarka wafer ee North Carolina, iyada oo hoosta ka xariiqaysa kor u kaca baahida caalamiga ah ee semiconductors-ku salaysan SiC ee baabuurta korontada iyo nidaamyada tamarta la cusboonaysiin karo. Udub dhexaad u ah kor-u-qaadista wax-soo-saarku waa wax u muuqda mid is-hoosaysiin ah laakiin aan laga maarmi karin: Crucible-ka Silicon carbide.

Silicon Crucibles carbide ma aha shaybaarkaaga maalinlaha ah. Waxaa loogu talagalay xasilloonida kulaylka ba'an iyo la'aanta kiimikada, waxay u adeegaan sida weelka aasaasiga ah ee gaadiidka uumiga jireed (PVT) - farsamada ugu muhiimsan ee koraya tayada sare ee silikoon carbide hal crystals. Maaddaama warshadaha semiconductor-ka ay u tartamayaan si ay u daboolaan baahiyaha qalabka elektiroonigga ah ee jiilka soo socda, waxqabadka qalabka silikoon carbide crucible wuxuu noqday dhalo-iyo hanti istiraatiiji ah.

2. Doorka Muhiimka ah ee Silicon Carbide Crucibles ee SiC Crystal Growth

2.1. Waa maxay sababta Silicon Carbide?

Kaaraynta Kalluunka crucibles ayaa si gaar ah ugu habboon korriinka PVT crystal sababtoo ah sifooyinkooda gaarka ah. Waxay u adkeystaan ​​heerkulka ka sarreeya 2,200 ° C iyaga oo aan qalloocin, waxay iska caabiyaan shoogga kulaylka inta lagu jiro wareegyada kuleylka iyo qaboojinta degdegga ah, waxayna muujiyaan falcelinta ugu yar ee leh silicon iyo kaarboonka dhalaalay ama weji uumiga.

Si ka duwan crucibles graphite-kaas oo sida caadiga ah loo isticmaalo laakiin soo bandhigaya wasakhda kaarboon-silikon carbide crucibles waxay ilaalinayaan stoichiometry iyo daahirsanaanta crystal koraya. Tani waxay muhiim u tahay soo saarida cufnaanta hoose ee SiC wafers loo isticmaalo koronto-sare, soo noqnoqosho sare codsiyada.

2.2. Isbarbardhigga dhoobada Alternative

In kasta oo wax soo saarka warshadda silikoon nitride ay u korodhay codsiyada kale ee heerkulka sare leh, silikoon nitride crucibles guud ahaan kuma habboona SiC koritaanka crystal iyada oo ay ugu wacan tahay faddaraynta nitrogen ee iman karta iyo heerkulka kulaylka oo hooseeya marka heerkul aad u daran yahay.

Sidoo kale, isbarbardhigga boron carbide vs silicon carbide wuxuu muujinayaa in boron carbide, in kasta oo ay adag tahay oo diidi karto, ay ka maqan tahay xasilloonida kulaylka iyo caabbinta oksaydhka ee looga baahan yahay socodsiinta PVT ee daba dheeraatay. Sidaa darteed, silikoon carbide ayaa weli ah walxaha doorashada.

3. Is-dhexgalka Nidaamyada Foornada Sare

Kobaca kristaanka casriga ah ee SiC wuxuu ku tiirsan yahay foornooyinka tuubooyinka casriga ah halkaasoo silikoon carbide crucible uu ku dhex jiro golaha foornada silikoon carbide tube. Nidaamyadani waxay inta badan ku daraan tuubooyinka dhoobada silikoon carbide ee xuubka foornada iyo tuubooyinka ilaalinta heerkulbeegga silikoon carbide si loo hubiyo ilaalinta heerkulka saxda ah.

Waxyaabaha ay ka midka yihiin tiirarka dhoobada ee silikoon carbide, silikoon carbide spacers, iyo rbsic silikoon carbide tile blocks ayaa loo isticmaalaa in lagu taageero oo lagu dahaadho qoloflaha, yaraynta heerkulbeegyada kulaylka ee keeni kara cilladaha crystal.

4. Ka baxsan Crucibles: Nidaamka Deegaanka Ballaaran ee Qaybaha Silicon Carbide

Sayniska maadiga ah ee awood u siinaya wax-qabadka sare ee crucibles ayaa sidoo kale kaxeeya hal-abuurnimada dhoobada warshadaha ee la xidhiidha. Tusaale ahaan, nambarada gubanaya silikoon carbide iyo dahaarka leben carbide ee silicon carbide waxaa loo isticmaalaa isla foornooyinka kulaylka sareeyo si loo hubiyo kuleyl isku mid ah.

Dhanka kale, saxanadaha silikoon carbide - oo ay ku jiraan saxanadaha wax lagu shiidi karo silikoon carbide dhoobada iyo silikoon carbide dheeman shiida saxannada dhoobada - ayaa lagu shaqaaleysiiyay goynta wafer-ka kadib iyo dhalaalid, isku xidhka waxqabadka qallafsan iyo dhalidda aaladda ugu dambeysa.

5. Isbeddellada Soo ifbaxaya iyo Isku-dhafka Qalabka

In kasta oo diiradda halkan laga saarayo crucibles, waxaa mudan in la ogaado in kala duwanaanshaha silicon carbide ku fidsan tahay qaybaha macaamiisha iyo warshadaha. Alaabooyinka sida suxuunta dubista dhoobada ee silikoon carbide, taarikada cashada dhoobada silikoon carbide, iyo xitaa suxuunta subagga dhoobada ee silikoon carbide waxay ka faa'iidaystaan ​​caabbinta shoogga kulaylka ee walxaha-inkasta oo kuwani isticmaalaan darajooyin nadiifnimo hoose marka loo eego codsiyada semiconductor.

Taa beddelkeeda, codsiyada daahirsanaanta sare waxay u baahan yihiin agab sida budada nitride silikoon nadiif ah oo loogu talagalay gaashaaman kulaylka nitride silikoon caado ah ama taarikada silikoon nitride ee loo isticmaalo hababka semiconductor ee ku xiga, taas oo muujinaysa kaabayaal-laakiin kala duwan-doorka ceramics silicon nitride.

6. Caqabadaha iyo Muuqaalka Mustaqbalka

Inkasta oo ay jiraan faa'iidooyinkooda, silikoon carbide crucibles waxay la kulmaan caqabado xagga kharashka iyo kakanaanta wax soo saarka. Soo saarista bur-bur la'aanta, cufnaanta cufnaanta sare ee miisaanka waxay u baahan tahay farsamooyin horumarsan iyo xakamaynta tayada adag.

Si kastaba ha ahaatee, iyada oo maalgelinta caalamiga ah ee awoodda wafer ee SiC ay dardargelinayso - oo ay wadaan kuwa sameeya EV sida Tesla iyo mashaariicda kaabayaasha adduunka oo dhan - baahida loo qabo la isku halleyn karo, waxqabadka sare ee silikoon carbide crucibles ayaa la filayaa inay u koraan si aad ah tobanka sano ee soo socda.

7. Gunaanad

Crucible-ka silikoon carbide waxa laga yaabaa inuu yahay qayb yar oo ka mid ah silsiladda sahayda semiconductor ee ballaadhan, laakiin doorkeedu waa muhim. Maaddaama warshaduhu ay riixayaan xuduudaha korantada elektiroonigga ah, weelkan dhoobada ah ee niche wuxuu u taagan yahay wadnaha hal-abuurka - awood u siinaysa koritaanka kiristaalo kaas oo awood u siin doona kala-guurka tamarta nadiifka ah. Isku dhafka ay la leedahay qaybaha kale ee kaarbide silikoon, laga bilaabo tuubooyinka ilaa dhogorta, waxay hoosta ka xariiqaysaa wax-ku-oolnimada walxaha ee jawiga daran.

Mareegahayaga oo la aasaasay Oktoobar 17, 2012, waa shirkad tignoolajiyadeed sare leh oo ay ka go'an tahay cilmi-baarista iyo horumarinta, wax soo saarka, farsamaynta, iibinta iyo adeegyada farsamada ee alaabta qaraabada dhoobada ah sida Silicon. Alaabadayada waxaa ku jira laakiin aan ku xaddidnayn Alaabooyinka dhoobada ah ee Boron Carbide, Alaabta dhoobada ee Boron Nitride, Alaabta dhoobada ee Silicon Nitride, Alaabta dhoobada ee Silicon Nitride, Alaabta dhoobada ee Zirconium Dioxide, iwm. Hadii aad xiisaynayso, fadlan xor u noqo inaad nala soo xidhiidho.