Ogaumu Tuputupu Aʻe SiC Ingot mo Metotia SiC Crystal TSSG/LPE Tele-Diameter
Mataupu Faavae o le Galuega
O le mataupu faavae autū o le tuputupu aʻe o le silicon carbide ingot i le vai-vaega e aofia ai le faʻataʻapeʻapeina o mea mata SiC mama maualuga i totonu o metala ua liusuavai (e pei o le Si, Cr) i le 1800-2100°C e fausia ai ni fofo ua faʻatumuina, sosoo ai ma le tuputupu aʻe faʻatonutonuina o tioata SiC taʻitasi i luga o tioata fatu e ala i le faʻatonutonuina saʻo o le vevela ma le supersaturation. O lenei tekinolosi e matua talafeagai lava mo le gaosia o tioata taʻitasi 4H/6H-SiC mama maualuga (>99.9995%) ma le maualalo o le faʻaletonu (<100/cm²), e faʻafetaui ai manaʻoga faigata o le substrate mo eletise eletise ma masini RF. O le faiga tuputupu aʻe vai-vaega e mafai ai ona pulea saʻo le ituaiga o le conductivity o tioata (ituaiga N/P) ma le resistivity e ala i le faʻaleleia atili o le tuufaatasiga o fofo ma faʻasologa o le tuputupu aʻe.
Vaega Autū
1. Faiga Fa'apitoa o le Ogaumu Fa'apala: Ogaumu fa'apala graphite/tantalum e maualuga le mama, tete'e atu i le vevela >2200°C, tete'e atu i le 'ele'ele o le SiC.
2. Faiga Fa'avevela e Tele-sone: Fa'avevela tu'ufa'atasi tete'e/fa'avevela fa'ainduction ma le sa'o o le puleaina o le vevela e ±0.5°C (1800-2100°C).
3. Polokalama o le Gaoioiga Sa'o: Pulea fa'alua o le matasele tapuni mo le fa'ata'amilomilo o fatu (0-50rpm) ma le si'itia (0.1-10mm/h).
4. Faiga e Pulea ai le Siosiomaga: Puipuiga o le argon/nitrogen mama maualuga, mamafa galue e mafai ona fetu'una'i (0.1-1atm).
5. Faiga Pulea Atamai: PLC + PC fa'apisinisi e le toe fa'aaogaina ma le mata'ituina o le atina'e o le taimi moni.
6. Faiga Fa'amālūlū Lelei: O le mamanu fa'avasega o le fa'amālūlūina o le vai e fa'amautinoa ai le fa'agaoioiga mautu i se taimi umi.
Fa'atusatusaga o le TSSG ma le LPE
| Uiga | Metotia TSSG | Metotia LPE |
| Vevela o le Tuputupu Aʻe | 2000-2100°C | 1500-1800°C |
| Fuainumera o le Tuputupu Aʻe | 0.2-1mm/itula | 5-50μm/itula |
| Tele o le Kilisitala | 4-8 inisi le lautele | 50-500μm epi-layers |
| Talosaga Autu | Sauniuniga o le substrate | Vaega eletise o masini eletise |
| Mafiafia o le Fa'aletonu | <500/cm² | <100/cm² |
| Polytypes Talafeagai | 4H/6H-SiC | 4H/3C-SiC |
Fa'aoga Autu
1. Mea Fa'aeletoronika Malosiaga: 6-inisi 4H-SiC substrates mo 1200V+ MOSFETs/diodes.
2. Masini RF 5G: Mea fa'apipi'i SiC e fa'apipi'i i le vaega e le mana'omia ai le eletise mo PA o le nofoaga autu.
3. Fa'aoga EV: Vaega epi-mafiafia tele (>200μm) mo vaega e fetaui ma ta'avale.
4. PV Inverters: O mea e le atoatoa lelei e mafai ai ona sili atu i le 99% le lelei o le liua.
Fa'amanuiaga Autū
1. Tulaga Maualuga Fa'atekinolosi
1.1 Fuafuaga Fa'atasi o Auala e Tele
O lenei faiga fa'atupuina o le SiC ingot vai-vaega e fa'afouina ai le fa'aogaina o tekinolosi fa'atupuina o le TSSG ma le LPE crystal. O le faiga TSSG e fa'aaogaina le fa'atupuina o le fofo pito i luga ma le fa'asa'oina o le melt convection ma le puleaina o le vevela (ΔT≤5℃/cm), e mafai ai ona tuputupu a'e mautu le 4-8 inisi o le lautele o le SiC ingot ma le fua e tasi le tamo'e o le 15-20kg mo le 6H/4H-SiC crystals. O le faiga LPE e fa'aaogaina le fa'atulagaina lelei o le solvent (Si-Cr alloy system) ma le puleaina o le supersaturation (±1%) e fa'atupu ai ni vaega epitaxial mafiafia maualuga ma le mafiafia o mea sese <100/cm² i le vevela maualalo (1500-1800℃).
1.2 Faiga Pulea Atamai
Ua fa'apipi'iina i le pulea tuputupu a'e atamai o le tupulaga lona 4 e aofia ai:
• Mata'ituina o le tele o vaega o le malamalama i totonu o le nofoaga (400-2500nm le umi o le galu)
• Iloa le tulaga o le liusuavai e faʻaaoga ai le laser (saʻo ± 0.01mm)
• Puleaina o le lautele e faʻavae i luga o le CCD (suiga <±1mm)
• Fa'aleleia atili o le fa'atulagaga o le tuputupu a'e e fa'aaogaina e le AI (15% sefeina o le malosi)
2. Fa'amanuiaga o le Fa'atinoga o le Fa'agasologa
2.1 Malosiaga Autū o le Metotia TSSG
• Malosiaga tetele: Lagolagoina le tuputupu aʻe o le tioata e oʻo atu i le 8-inisi ma le tutusa o le lautele >99.5%
• Sili atu le malosi o le tioata: Mafiafia o le feliua'iga <500/cm², mafiafia o le micropipe <5/cm²
• Tutusa o le fa'aaogaina o le doping: <8% suiga o le tete'e i le ituaiga-n (wafers 4-inisi)
• Fa'aleleia atili le fua fa'atatau o le tuputupu a'e: Fetu'una'i 0.3-1.2mm/h, 3-5× vave atu nai lo metotia o le ausa
2.2 Malosiaga Autū o le Metotia LPE
• Epitaxy e matua maualalo lava le faaletonu: Mafiafia o le tulaga o le feso'ota'iga <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• Puleaina lelei o le mafiafia: 50-500μm epi-layers ma le <±2% le eseesega o le mafiafia
• Lelei o le vevela maualalo: 300-500℃ e maualalo ifo nai lo faiga CVD
• Tuputupu a'e o le fausaga faigata: Lagolagoina pn junctions, superlattices, ma isi.
3. Fa'amanuiaga o le Gaosiga Lelei
3.1 Puleaina o Tau
• 85% le fa'aaogaina o mea mata (e fa'atusatusa i le 60% masani)
• 40% le fa'aitiitia o le fa'aaogaina o le malosi (pe a fa'atusatusa i le HVPE)
• 90% taimi e fa'agaoioia ai masini (e fa'aitiitia ai le taimi e le fa'agaoioia ai e le mamanu fa'apitoa)
3.2 Fa'amautinoaga o le Tulaga Lelei
• Puleaina o le faagasologa 6σ (CPK>1.67)
• Iloa o mea sese i luga ole initaneti (0.1μm resolution)
• Su'esu'ega atoatoa o fa'amaumauga (2000+ fa'asologa i le taimi moni)
3.3 Fa'alauteleina
• Fetaui ma ituaiga eseese 4H/6H/3C
• E mafai ona fa'aleleia i ni vaega fa'agasologa e 12-inisi
• Lagolagoina le SiC/GaN hetero-integration
4. Fa'amanuiaga o le Fa'aaogaina o Alamanuia
4.1 Masini Fa'aeletise
• Mea e tete'e atu i le eletise (0.015-0.025Ω·cm) mo masini 1200-3300V
• Mea e fa'apipi'i ai le ea e le malosi tele (>10⁸Ω·cm) mo fa'aoga RF
4.2 Tekonolosi Fou
• Fesootaiga Quantum: Mea e maualalo tele le pisa (1/f pisa <-120dB)
• Siosiomaga ogaoga: Kirīsaito e tete'e atu i le radiation (<5% le pala pe a uma le 1×10¹⁶n/cm² fa'avevela)
Auaunaga a le XKH
1. Meafaigaluega Fa'apitoa: Fa'atulagaga fa'apitoa o le faiga TSSG/LPE.
2. A'oa'oga Fa'atino: Polokalame a'oa'oga fa'apitoa atoatoa.
3. Lagolago pe a uma le fa'atau atu: Tali fa'apitoa ma le tausiga i le 24/7.
4. Fofo Fa'atino: Auaunaga atoatoa mai le fa'apipi'iina e o'o atu i le fa'amaoniga o le faagasologa.
5. Sapalai o Meafaitino: O lo'o maua mea fa'apipi'i SiC/epi-wafers e 2-12 inisi.
O fa'amanuiaga autū e aofia ai:
• E oo atu i le 8-inisi le malosi e tuputupu a'e ai le tioata.
• Tutusa o le tete'e <0.5%.
• Taimi e fa'agaoioia ai masini >95%.
• Lagolago fa'apitoa i le 24/7.
