Met de voortdurende ontwikkeling van PVT-technologie voor het bereiden van SiC-monokristallen, evolueert de gehele SiC-monokristallijnindustrie ook voortdurend. 'Materialen met een hoge-zuiverheid en twee-coatings' zullen de productieketen van SiC-monokristallen continu voorzien van zeer-zuivere grondstoffen en hulpstoffen.
SiC-poeder met hoge-zuiverheid:Volgens statistieken varieert de zuiverheid (massafractie, hetzelfde hieronder) van SiC-poeder dat wordt gebruikt voor de kristalgroei van siliciumcarbide van 99,95% tot 99,9999%. Momenteel is de verbeterde zelf-voortplantende hoge--temperatuursynthesemethode de meest representatieve onder de hoog-zuivere SiC-poedersynthesemethoden. Deze methode is eenvoudig, efficiënt en wordt vaak gebruikt om SiC-poeder te bereiden, doorgaans voor het synthetiseren van hoogzuiver SiC-poeder.
Koolstofpoeder met hoge-zuiverheid:De zuiverheid van koolstofpoeder heeft rechtstreeks invloed op de zuiverheid van SiC-poeder. Momenteel beheersen bedrijven als SGL Carbon (Duitsland) en Mersen (VS) hoog-zuivere koolstofpoederzuiveringsprocessen, terwijl Dingli Technology in China het zuiveringsproces voor 6N-koolstofpoeder beheerst.
Grafiet met hoge-zuiverheid:Grafietproducten met een hoge-zuiverheid worden veel gebruikt in halfgeleider-eenkristalgroeiapparatuur van de derde- generatie, voornamelijk voor grafietkroezen en verwarmingstoestellen in SiC-ovens voor eenkristalgroei. Ze worden ook vaak gebruikt bij GaN-epitaxiale groei op grafietsubstraten en hoge-ablatie-resistente gecoate grafietsubstraten.
Stijf vilt met hoge-zuiverheid:Bij het groeiproces van PVT-eenkristallen speelt stijf koolstofvezelvilt een rol bij het behoud van warmte, en de zuiverheid van het stijve vilt is cruciaal voor de succesvolle groei van SiC-kristallen. Onzuiverheden in het isolerende stijve viltmateriaal zijn één van de bronnen van vervuiling tijdens het groeiproces. Het gehalte aan belangrijke onzuiverheidselementen in stijf koolstofvezelvilt moet onder de 10⁻⁶ worden gehouden, en het totale asgehalte moet strikt worden gecontroleerd.
SiC-coating
SiC-coatings worden voornamelijk gebruikt als verbruiksartikelen bij de productie van halfgeleiders. Belangrijke prestatie-indicatoren zijn onder meer de uniformiteit van de coating, de thermische uitzettingscoëfficiënt en de thermische geleidbaarheid. Met siliciumcarbide-gecoate grafietschijven behoren tot de beste substraten die momenteel beschikbaar zijn voor epitaxiale groei van monokristallijn silicium en epitaxiale groei van galliumnitride (GaN), en vormen een kerncomponent van epitaxiale ovens.
Tantaalcarbide (TaC) coating
Met TaC-gecoat grafiet is beter bestand tegen chemische corrosie dan kaal grafiet of met SiC-gecoat grafiet. Het is stabiel te gebruiken bij temperaturen tot 2600 graden en reageert niet met veel metalen elementen. Het is de best-presterende coating voor derde-generatie halfgeleider-kristalgroei en het etsen van enkelvoudige- halfgeleiders en wafer-etsen, waardoor de temperatuur- en onzuiverheidscontrole tijdens het proces aanzienlijk wordt verbeterd en siliciumcarbidewafels van hoge-kwaliteit en gerelateerde epitaxiale wafers worden geproduceerd. Het is met name geschikt voor het kweken van GaN- of AlN-eenkristallen in MOCVD-apparatuur en SiC-eenkristallen in PVT-apparatuur, wat resulteert in een aanzienlijke verbetering van de kwaliteit van de gegroeide eenkristallen.
Hoog-zuiver SiC-poeder, als directe grondstof voor het kweken van SiC-kristallen, heeft een directe invloed op de kwaliteit van SiC-eenkristallen. De zuiverheid van hoog{2}}zuiver koolstofpoeder bepaalt de zuiverheid van SiC-poeder. Van de vele onzuiverheden is het stikstofgehalte (N) het hoogste, en verder onderzoek is nodig om het N-gehalte te verlagen. Hardviltproducten met een hoge-zuiverheid en grafietproducten met een hoge-zuiverheid zijn essentiële componenten van PVT-apparatuur, en hun onzuiverheden en asgehalte hebben een aanzienlijke invloed op de kristalkwaliteit tijdens de groei. Als beschermende coatings worden SiC- en TaC-coatings geconfronteerd met uitdagingen bij de voorbereiding van CVD-coatings, zoals het bereiken van een goede, uniforme en dikke afzetting, die verder onderzoek vereisen.