بڑے قطر کے SiC کرسٹل TSSG/LPE طریقوں کے لیے SiC انگوٹ گروتھ فرنس
کام کرنے کا اصول
مائع فیز سلکان کاربائیڈ پنڈ کی نمو کے بنیادی اصول میں پگھلی ہوئی دھاتوں (مثال کے طور پر، Si، Cr) میں 1800-2100 ° C پر اعلی طہارت والے SiC خام مال کو پگھلا کر سیر شدہ محلول بنانا شامل ہے، جس کے بعد سیڈ ٹمپریچر کے ذریعے سیڈ کرسٹل پر SiC سنگل کرسٹل کی کنٹرولڈ دشاتمک نمو اور سپر ریگیشن کے ذریعے۔ یہ ٹیکنالوجی خاص طور پر ہائی پیوریٹی (>99.9995%) 4H/6H-SiC سنگل کرسٹل بنانے کے لیے موزوں ہے جس میں کم خرابی کی کثافت (<100/cm²) ہے، جو پاور الیکٹرانکس اور RF آلات کے لیے سخت سبسٹریٹ کی ضروریات کو پورا کرتی ہے۔ مائع فیز گروتھ سسٹم آپٹمائزڈ سلوشن کمپوزیشن اور گروتھ پیرامیٹرز کے ذریعے کرسٹل چالکتا کی قسم (N/P قسم) اور مزاحمتی صلاحیت کے عین مطابق کنٹرول کو قابل بناتا ہے۔
بنیادی اجزاء
1. سپیشل کروسیبل سسٹم: ہائی پیوریٹی گریفائٹ/ٹینٹلم کمپوزٹ کروسیبل، درجہ حرارت کی مزاحمت>2200°C، SiC پگھلنے والی سنکنرن کے خلاف مزاحم۔
2. ملٹی زون ہیٹنگ سسٹم: ±0.5°C (1800-2100°C حد) درجہ حرارت کنٹرول درستگی کے ساتھ مشترکہ مزاحمت/انڈکشن ہیٹنگ۔
3. پریسجن موشن سسٹم: بیج کی گردش (0-50rpm) اور لفٹنگ (0.1-10mm/h) کے لیے دوہری بند-لوپ کنٹرول۔
4. ماحول کا کنٹرول سسٹم: اعلی طہارت آرگن/نائٹروجن تحفظ، سایڈست ورکنگ پریشر (0.1-1atm)۔
5. ذہین کنٹرول سسٹم: ریئل ٹائم گروتھ انٹرفیس مانیٹرنگ کے ساتھ PLC+صنعتی PC فالتو کنٹرول۔
6. موثر کولنگ سسٹم: درجہ بند پانی کو ٹھنڈا کرنے والا ڈیزائن طویل مدتی مستحکم آپریشن کو یقینی بناتا ہے۔
TSSG بمقابلہ LPE موازنہ
خصوصیات | TSSG طریقہ | ایل پی ای کا طریقہ |
نمو کا درجہ حرارت | 2000-2100 °C | 1500-1800 °C |
شرح نمو | 0.2-1mm/h | 5-50μm/h |
کرسٹل سائز | 4-8 انچ انگوٹ | 50-500μm ایپی لیئرز |
اہم درخواست | سبسٹریٹ کی تیاری | پاور ڈیوائس ایپی لیئرز |
خرابی کی کثافت | <500/cm² | <100/cm² |
مناسب پولی ٹائپس | 4H/6H-SiC | 4H/3C-SiC |
کلیدی ایپلی کیشنز
1. پاور الیکٹرانکس: 1200V+ MOSFETs/diodes کے لیے 6 انچ 4H-SiC سبسٹریٹس۔
2. 5G RF ڈیوائسز: بیس اسٹیشن PAs کے لیے سیمی انسولیٹنگ SiC سبسٹریٹس۔
3. ای وی ایپلی کیشنز: آٹوموٹیو گریڈ ماڈیولز کے لیے انتہائی موٹی (>200μm) ایپی لیئرز۔
4. پی وی انورٹرز: کم خرابی والے ذیلی ذخیرے جو 99% تبادلوں کی کارکردگی کو فعال کرتے ہیں۔
بنیادی فوائد
1. تکنیکی برتری
1.1 انٹیگریٹڈ ملٹی میتھڈ ڈیزائن
یہ مائع فیز SiC انگوٹ گروتھ سسٹم اختراعی طور پر TSSG اور LPE کرسٹل گروتھ ٹیکنالوجیز کو یکجا کرتا ہے۔ TSSG نظام عین پگھلنے کے کنویکشن اور درجہ حرارت کے گریڈینٹ کنٹرول (ΔT≤5℃/cm) کے ساتھ ٹاپ سیڈ سلوشن گروتھ کا استعمال کرتا ہے، 6H/4H-SiC کرسٹل کے لیے 15-20kg کی سنگل رن پیداوار کے ساتھ 4-8 انچ بڑے قطر کے SiC انگوٹوں کی مستحکم ترقی کو قابل بناتا ہے۔ LPE نظام نسبتاً کم درجہ حرارت (1500-1800℃) میں خرابی کی کثافت <100/cm² کے ساتھ اعلیٰ معیار کی موٹی ایپیٹیکسیل تہوں کو اگانے کے لیے آپٹمائزڈ سالوینٹ کمپوزیشن (Si-Cr الائے سسٹم) اور سپر سیچوریشن کنٹرول (±1%) کا استعمال کرتا ہے۔
1.2 ذہین کنٹرول سسٹم
چوتھی نسل کے سمارٹ گروتھ کنٹرول کے ساتھ لیس:
• ملٹی اسپیکٹرل ان سیٹو مانیٹرنگ (400-2500nm طول موج کی حد)
• لیزر پر مبنی پگھلنے کی سطح کا پتہ لگانا (±0.01 ملی میٹر درستگی)
• CCD پر مبنی قطر کا بند لوپ کنٹرول (<±1mm اتار چڑھاؤ)
• AI سے چلنے والے گروتھ پیرامیٹر کی اصلاح (15% توانائی کی بچت)
2. عمل کی کارکردگی کے فوائد
2.1 TSSG طریقہ کار کی بنیادی طاقتیں۔
• بڑے سائز کی صلاحیت:>99.5% قطر کی یکسانیت کے ساتھ 8 انچ تک کرسٹل نمو کو سپورٹ کرتا ہے۔
• اعلیٰ کرسٹل لینٹی: ڈس لوکیشن ڈینسٹی <500/cm²، مائکرو پائپ کی کثافت <5/cm²
• ڈوپنگ یکسانیت: <8% n-قسم مزاحمتی تغیر (4 انچ ویفرز)
• بہتر شرح نمو: 0.3-1.2mm/h سایڈست، 3-5× بخارات کے مرحلے کے طریقوں سے تیز
2.2 LPE طریقہ کار کی بنیادی طاقتیں۔
الٹرا لو ڈیفیکٹ ایپیٹیکسی: انٹرفیس سٹیٹ ڈینسٹی <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• عین موٹائی کنٹرول: 50-500μm ایپی لیئرز <±2% موٹائی کے تغیر کے ساتھ
• کم درجہ حرارت کی کارکردگی: 300-500℃ CVD عمل سے کم
• پیچیدہ ڈھانچے کی نمو: pn جنکشنز، سپرلیٹیسس وغیرہ کو سپورٹ کرتا ہے۔
3. پیداواری کارکردگی کے فوائد
3.1 لاگت کا کنٹرول
• 85% خام مال کا استعمال (بمقابلہ 60% روایتی)
• 40% کم توانائی کی کھپت (HVPE کے مقابلے)
• 90% آلات اپ ٹائم (ماڈیولر ڈیزائن ڈاؤن ٹائم کو کم کرتا ہے)
3.2 کوالٹی اشورینس
• 6σ پروسیس کنٹرول (CPK>1.67)
• آن لائن خرابی کا پتہ لگانا (0.1μm ریزولوشن)
• مکمل پراسیس ڈیٹا ٹریس ایبلٹی (2000+ ریئل ٹائم پیرامیٹرز)
3.3 اسکیل ایبلٹی
• 4H/6H/3C پولی ٹائپس کے ساتھ ہم آہنگ
• 12 انچ پروسیس ماڈیولز میں اپ گریڈ کیا جا سکتا ہے۔
• SiC/GaN ہیٹرو انٹیگریشن کو سپورٹ کرتا ہے۔
4. صنعت کی درخواست کے فوائد
4.1 پاور ڈیوائسز
• 1200-3300V آلات کے لیے کم مزاحمتی سبسٹریٹس (0.015-0.025Ω·cm)
• RF ایپلی کیشنز کے لیے نیم موصل سبسٹریٹس (>10⁸Ω·cm)
4.2 ابھرتی ہوئی ٹیکنالوجیز
• کوانٹم کمیونیکیشن: انتہائی کم شور والے سبسٹریٹس (1/f شور<-120dB)
• انتہائی ماحول: تابکاری سے بچنے والے کرسٹل (<5% انحطاط 1×10¹⁶n/cm² شعاع ریزی کے بعد)
XKH سروسز
1. حسب ضرورت سازوسامان: ٹیلرڈ TSSG/LPE سسٹم کنفیگریشنز۔
2. عمل کی تربیت: جامع تکنیکی تربیتی پروگرام۔
3. فروخت کے بعد سپورٹ: 24/7 تکنیکی ردعمل اور دیکھ بھال۔
4. ٹرنکی حل: انسٹالیشن سے پروسیس توثیق تک مکمل سپیکٹرم سروس۔
5. مواد کی فراہمی: 2-12 انچ SiC سبسٹریٹس/ایپی ویفرز دستیاب ہیں۔
اہم فوائد میں شامل ہیں:
• 8 انچ تک کرسٹل نمو کی صلاحیت۔
مزاحمتی یکسانیت <0.5%۔
• آلات کا اپ ٹائم >95%۔
• 24/7 تکنیکی مدد۔


