SiC अर्धचालकमा ग्रेफाइटको शुद्धिकरण प्रविधि

SiC सेमीकन्डक्टरहरूमा ग्रेफाइटको प्रयोग र शुद्धताको महत्त्व

ग्रेफाइटसिलिकन कार्बाइड (SiC) अर्धचालकहरू उत्पादन गर्न महत्त्वपूर्ण छ, तिनीहरूको असाधारण थर्मल र विद्युतीय गुणहरूको लागि परिचित। यसले SiC लाई उच्च-शक्ति, उच्च-तापमान, र उच्च-फ्रिक्वेन्सी अनुप्रयोगहरूको लागि आदर्श बनाउँछ। SiC अर्धचालक निर्माण मा,ग्रेफाइटको लागि सामान्यतया प्रयोग गरिन्छक्रुसिबल, हीटर, र अन्य उच्च-तापमान प्रशोधन घटकहरूयसको उत्कृष्ट थर्मल चालकता, रासायनिक स्थिरता, र थर्मल झटका प्रतिरोधको कारण। यद्यपि, यी भूमिकाहरूमा ग्रेफाइटको प्रभावकारिता यसको शुद्धतामा धेरै निर्भर गर्दछ। ग्रेफाइटमा रहेको अशुद्धताले SiC क्रिस्टलहरूमा अनावश्यक दोषहरू प्रस्तुत गर्न सक्छ, अर्धचालक उपकरणहरूको कार्यसम्पादन घटाउन सक्छ, र समग्र निर्माण प्रक्रियाको उपज घटाउन सक्छ। विद्युतीय सवारी, नवीकरणीय उर्जा, र दूरसञ्चार जस्ता उद्योगहरूमा SiC अर्धचालकहरूको बढ्दो मागको साथ, अल्ट्रा-शुद्ध ग्रेफाइटको आवश्यकता अझ महत्त्वपूर्ण भएको छ। उच्च-शुद्धता ग्रेफाइटले सुनिश्चित गर्दछ कि SiC अर्धचालकहरूको कडा गुणस्तर आवश्यकताहरू पूरा हुन्छन्, जसले उत्पादकहरूलाई उत्कृष्ट प्रदर्शन र विश्वसनीयताका साथ उपकरणहरू उत्पादन गर्न सक्षम पार्छ। तसर्थ, अल्ट्रा-उच्च शुद्धता प्राप्त गर्न उन्नत शुद्धीकरण विधिहरूको विकासग्रेफाइटSiC अर्धचालक प्रविधिहरूको अर्को पुस्तालाई समर्थन गर्न आवश्यक छ।

भौतिक रसायनिक शुद्धीकरण

शुद्धिकरण प्रविधिको निरन्तर विकास र तेस्रो पुस्ताको अर्धचालक प्रविधिको द्रुत विकासले भौतिक रसायनिक शुद्धीकरण भनिने नयाँ ग्रेफाइट शुद्धीकरण विधिको उदय भएको छ। यो विधि राख्ने समावेश छग्रेफाइट उत्पादनहरूतताउनको लागि भ्याकुम भट्टीमा। भट्टीमा भ्याकुम बढाएर, ग्रेफाइट उत्पादनहरूमा भएका अशुद्धताहरू तिनीहरूको संतृप्त वाष्पको दबाबमा पुग्दा वाष्पीकरण हुनेछन्। थप रूपमा, हलोजन ग्यास ग्रेफाइट अशुद्धतामा उच्च-पघ्ने र उम्लने बिन्दु अक्साइडहरूलाई कम-पघ्ने र उमाल्ने बिन्दु हलाइडहरूमा रूपान्तरण गर्न प्रयोग गरिन्छ, इच्छित शुद्धिकरण प्रभाव प्राप्त गर्न।

उच्च शुद्धता ग्रेफाइट उत्पादनहरूतेस्रो-पुस्ताको अर्धचालक सिलिकन कार्बाइडको लागि सामान्यतया भौतिक र रासायनिक विधिहरू प्रयोग गरी शुद्धीकरण गरिन्छ, ≥99.9995% को शुद्धता आवश्यकताको साथ। शुद्धताको अतिरिक्त, त्यहाँ केहि अशुद्धता तत्वहरूको सामग्रीको लागि विशेष आवश्यकताहरू छन्, जस्तै B अशुद्धता सामग्री ≤0.05 × 10^-6 र Al अशुद्धता सामग्री ≤0.05 ×10^-6।

फर्नेसको तापक्रम र भ्याकुम स्तर बढाउँदा ग्रेफाइट उत्पादनहरूमा केही अशुद्धताहरूको स्वचालित वाष्पीकरण हुन्छ, जसले गर्दा अशुद्धता हटाउन सकिन्छ। हटाउनको लागि उच्च तापक्रम चाहिने अशुद्धता तत्वहरूको लागि, हलोजन ग्यासलाई कम पग्लने र उमाल्ने बिन्दुहरू भएका हलाइडहरूमा रूपान्तरण गर्न प्रयोग गरिन्छ। यी विधिहरूको संयोजनको माध्यमबाट, ग्रेफाइटमा भएका अशुद्धताहरू प्रभावकारी रूपमा हटाइन्छ।

उदाहरणका लागि, ग्रेफाइट अशुद्धतामा रहेको अक्साइडलाई क्लोराइडमा रूपान्तरण गर्न शुद्धिकरण प्रक्रियामा हलोजन समूहबाट क्लोरीन ग्यास निकालिन्छ। तिनीहरूको अक्साइडको तुलनामा क्लोराइडको पग्लने र उमाल्ने बिन्दुहरू उल्लेखनीय रूपमा कम भएका कारण, ग्रेफाइटमा भएका अशुद्धताहरू धेरै उच्च तापक्रमको आवश्यकता बिना नै हटाउन सकिन्छ।

शुद्धीकरण प्रक्रिया

तेस्रो-पुस्ता SiC अर्धचालकहरूमा प्रयोग हुने उच्च-शुद्धता ग्रेफाइट उत्पादनहरू शुद्ध गर्नु अघि, इच्छित अन्तिम शुद्धता, विशिष्ट अशुद्धताहरूको स्तर, र ग्रेफाइट उत्पादनहरूको प्रारम्भिक शुद्धतामा आधारित उपयुक्त प्रक्रिया योजना निर्धारण गर्न आवश्यक छ। प्रक्रियाले बोरोन (बी) र एल्युमिनियम (अल) जस्ता महत्वपूर्ण तत्वहरूलाई चयनपूर्वक हटाउने कुरामा ध्यान केन्द्रित गर्नुपर्छ। शुद्धिकरण योजना प्रारम्भिक र लक्षित शुद्धता स्तरहरू, साथै विशिष्ट तत्वहरूको लागि आवश्यकताहरू मूल्याङ्कन गरेर बनाइएको छ। यसमा इष्टतम र सबैभन्दा लागत-प्रभावी शुद्धिकरण प्रक्रिया छनोट समावेश छ, जसमा हलोजन ग्याँस, फर्नेस दबाब, र प्रक्रिया तापमान मापदण्डहरू निर्धारण समावेश छ। यी प्रक्रिया डेटा प्रक्रिया पूरा गर्न शुद्धीकरण उपकरणमा इनपुट गरिन्छ। शुद्धीकरण पछि, आवश्यक मापदण्डहरूको अनुपालन प्रमाणित गर्न तेस्रो-पक्ष परीक्षण सञ्चालन गरिन्छ, र योग्य उत्पादनहरू अन्तिम प्रयोगकर्तालाई डेलिभर गरिन्छ।