In de hedendaagse hightechwereld wordt siliciumcarbide (SiC) een steeds belangrijker materiaal.,SiC zorgt voor technologische vooruitgang in verschillende sectoren, maar hoe gaat dit buitengewone materiaal van schijnbaar eenvoudige poeders naar de geavanceerde substraten die moderne apparaten aansturen?Laten we een nader inzicht krijgen in de stap-voor-stap reis vanSiC-substraatde productie, waarbij het proces van grondstoffen tot het eindproduct wordt onthuld.

1.Synthese van grondstoffen: de basis van een kristal

De productie van SiC-substraten begint met de zorgvuldige selectie van hoogzuiver siliciumpoeder en koolstofpoeder.Deze poeders worden nauwkeurig gemengd in een specifieke verhouding en onderworpen aan een reactie bij temperaturen van meer dan 2000°C in een gespecialiseerde reactorkamer.Deze intense hitte verwijdert sporen van onzuiverheden, waardoor hoogzuivere SiC-deeltjes achterblijven.en reiniging om ervoor te zorgen dat het materiaal voldoet aan de vereisten inzake zuiverheid en korreltjes die nodig zijn voor de volgende faseDe groei van kristallen.

2.Kristalgroei: de kern van het SiC-substraat

Er zijn verschillende methoden voor het kweken van SiC-kristallen, waaronder Physical Vapor Transport (PVT),Hoge temperatuur chemische dampafzetting (CVD)In het kader van het onderzoek van de nieuwe technologieën is het gebruik van de PVT-techniek in de verwerking van elektrische lampen en andere elektrische apparaten in de industriële sector van de Europese Unie een belangrijke prioriteit, en de productie van elektrische lampen en andere elektrische apparaten in de Europese Unie is een van de belangrijkste prioriteiten van het onderzoek.de SiC-deeltjes worden in dampvorm getransporteerd en gecondenseerd op een substraat om groot te wordenDit proces vereist een nauwkeurige controle van de temperatuur, de gasstroom en de reactietijd, omdat zelfs kleine afwijkingen de kristalkwaliteit kunnen beïnvloeden.Toonaangevende SiC-producenten zoals Wolfspeed, Coherent en SiCrystal vertrouwen op PVT voor consistente en betrouwbare kristalgroei.

3.Ingotverwerking: Vorming van het ruwe kristal

Als de SiC-kristallen eenmaal in grote blokken zijn gegroeid, moeten ze worden gevormd tot bruikbare vormen.voor het slijpen en afronden van de ingots in standaard SiC-kristalstaven met specifieke diameters en hoeken worden nauwkeurige mechanische processen toegepastElke staaf wordt strikt geïnspecteerd om ervoor te zorgen dat deze voldoet aan de afmetings- en hoekbepalingen, waardoor consistentie en kwaliteit voor de volgende stappen worden gewaarborgd.

4.Snijden en slijpen: nauwkeurigheid in elke stap

Na het vormen van de balken tot staven wordt deze in dunne wafers gesneden.die zorgt voor een nauwkeurig snijden zonder de kristallen te beschadigenDe wafers worden vervolgens tot de gewenste dikte en gladheid gemalen.Dit slijpproces omvat diamanten slijpstoffen en vereist een nauwkeurige controle om ervoor te zorgen dat eventuele oppervlaktefouten of beschadigingen van het snijproces worden verwijderd.

5.Polijsten: Volmaaktheid bereiken

Na het slijpen ondergaan de SiC-wafers een polijstproces om een spiegelachtig oppervlak te bereiken.vaak met mechanische methodenHet fijnpolijsten, meestal door middel van chemisch mechanisch polijsen (CMP), is bedoeld om oppervlaktevlakte te bereiken en eventuele resterende imperfecties te verwijderen.CMP combineert chemische reacties en mechanische slijtage om materiaal te verwijderen en de wafer plat te maken, wat resulteert in een glad, onberispelijk oppervlak dat essentieel is voor hoogwaardige substraten.

6.Testing: kwaliteitsborging in alle fasen

Na het polijsten wordt elke SiC-wafer nauwkeurig getest met behulp van verschillende instrumenten, zoals optische microscopen, röntgendiffractieapparaten, atoomkrachtmicroscopen,met een vermogen van niet meer dan 50 WDeze instrumenten meten parameters zoals kristalstructuur, oppervlakkrapheid, weerstand, vervorming en buiging.ervoor te zorgen dat elke wafer voldoet aan de strenge kwaliteitsnormen die vereist zijn voor toepassingen met hoge prestaties.

7.Reiniging en verpakking: de laatste toets

De laatste stap in de productie van SiC-wafers is het schoonmaken.of organische verontreinigingen die bij het polijsten overblijvenNa het reinigen worden de wafers gedroogd met ultrazuivere stikstof en vervolgens zorgvuldig verpakt in een cleanroom om ervoor te zorgen dat ze vrij zijn van deeltjes en defecten.Ze zijn nu klaar voor levering aan klanten die ze zullen gebruiken in geavanceerde toepassingen zoals power electronics en geavanceerde halfgeleiderapparaten..

Conclusie: Het harde materiaal achter moderne technologieën

De productie van SiC-substraten is een complex en nauwkeurig proces dat geavanceerde technologie en nauwkeurig vakmanschap vereist.elke productiefase speelt een cruciale rol bij het waarborgen van de kwaliteit en de prestaties van het substraatAls SiC-technologie blijft evolueren, zullen de toepassingen ervan op gebieden als elektrische voertuigen, 5G-communicatie en krachtelektronica alleen maar groeien.Het is een van de belangrijkste aspecten van de ontwikkeling van de technologie..

Voor degenen die afhankelijk zijn van de kracht van siliciumcarbide, of het nu gaat om elektrische voertuigen, energieopslag of geavanceerde halfgeleidertechnologieën,De reis van grondstof tot eindproduct is niets minder dan buitengewoon. Een bewijs van de kracht van innovatie in de moderne wereld.