炭化シリコンの結晶成長における炭素ベースの熱野材料の適用

Ⅰ。 SICマテリアルの紹介：

1。材料特性の概要：

The 第3世代の半導体化合物半導体と呼ばれ、そのバンドギャップ幅は約3.2EVであり、これはシリコンベースの半導体材料のバンドギャップ幅（シリコンベースの半導体材料の場合は1.12EV）であるため、ワイドバンドギャップ半導体とも呼ばれます。シリコンベースの半導体デバイスには、高温、高圧、および高周波アプリケーションシナリオで突破することが困難な物理的な制限があります。デバイス構造を調整することは、もはやニーズを満たすことができなくなり、SICと代表される第3世代の半導体材料が両方出現しました。

2. SiCデバイスの応用：

SiC デバイスは、その特殊な性能に基づいて、高温、高圧、高周波の分野で徐々にシリコンベースに取って代わり、5G 通信、マイクロ波レーダー、航空宇宙、新エネルギー車両、鉄道輸送、スマートなどの分野で重要な役割を果たします。グリッドやその他のフィールド。

3。準備方法：

（1）物理的蒸気輸送 (PVT): 成長温度は約2100~2400℃です。利点は、成熟した技術、低い製造コスト、結晶の品質と歩留まりの継続的な改善です。デメリットとしては、原料の連続供給が難しいこと、気相成分の割合の制御が難しいことが挙げられます。現在、P型結晶の入手は困難です。

(2)トップシード溶液法（TSSG）：成長温度は約2200℃です。利点は、低い成長温度、低い応力、少ない転位欠陥、P 型ドーピング、3C です。結晶の成長、および簡単な直径の拡張。ただし、金属包含欠陥は依然として存在しており、Si/C源の継続的な供給は貧弱です。

(3)高温化学蒸気堆積（HTCVD）：成長温度は約1600〜1900°です。利点は、原材料の継続的な供給、Si/C比の正確な制御、高純度、および便利なドーピングです。欠点は、ガス状の原材料の高コスト、熱磁場排気の工学的処理の難しさ、高い欠陥、および技術的成熟度の低さです。

Ⅱ。機能分類熱場材料

1。断熱材：

機能：必要な温度勾配を作成します結晶の成長

要件：2000℃以上の高温断熱材系の熱伝導率、電気伝導率、純度

2. 坩堝システム：

関数： 

① 部品を加熱する。 

②成長容器

要件：抵抗率、熱伝導率、熱膨張係数、純度

3. TACコーティングコンポーネント：

機能：Siによる母材黒鉛の腐食を抑制し、C介在物を抑制します。

要件: コーティング密度、コーティング厚さ、純度

4. 多孔質黒鉛コンポーネント：

関数： 

carbon炭素粒子成分をフィルター。 

carbon炭素源をサプリメントします

要件：透過率、熱伝導率、純度

Ⅲ。熱フィールドシステムソリューション

断熱システム：

炭素/炭素複合断熱材内側シリンダーは、表面密度が高く、耐食性、良好な熱衝撃耐性があります。るつぼから断熱材に漏れたシリコンの腐食を減らすことができ、それにより熱場の安定性が確保されます。

機能コンポーネント：

（1）炭化タンタルコーティングコンポーネント

(2)多孔質黒鉛コンポーネント

(3)カーボン/カーボンコンポジット熱場のコンポーネント