碳化硅晶体生长炉

碳化硅晶体生长炉是用于制备这两种宽禁带半导体材料的关键设备。

1、生长方法：

• 物理气相传输法（PVT）：最常用的SiC晶体生长方法，通过高温下SiC原料升华并传输到籽晶上结晶。

2、应用：

• 用于制造功率电子器件、射频器件等。

3、结构组成

碳化硅晶体生长通常采用物理气相传输法（PVT），其生长炉的主要组成部分包括：

3.1 炉体

• 材料：通常由高纯度石墨或其他耐高温材料制成，能够承受2000°C以上的高温。
• 功能：提供密封的生长环境，防止外界污染。

3.2 加热系统

• 加热方式：感应加热或电阻加热。
• 功能：提供高温环境，使SiC原料升华并传输到籽晶上结晶。
• 温度范围：通常为2000°C~2400°C。

3.3 原料区与籽晶区

• 原料区：放置高纯度SiC粉末，作为晶体生长的原料。
• 籽晶区：放置SiC籽晶，作为晶体生长的起点。
• 温度梯度：原料区和籽晶区之间需要精确的温度梯度控制，以促进原料升华和晶体生长。

3.4 真空与气体控制系统

• 真空系统：用于维持炉内的高真空环境，减少杂质污染。
• 气体系统：通入惰性气体（如氩气）或反应气体，控制生长环境的气氛。

3.5 冷却系统

• 功能：在晶体生长完成后，缓慢降温以避免晶体开裂。
• 方式：水冷或气冷。

3.6 控制系统

• 功能：精确控制温度、压力、气体流量等参数，确保晶体生长的稳定性和一致性。
• 组成：包括温度传感器、压力传感器、计算机控制系统等。