La maggior parte dei produttori di substrati SiC oggigiorno utilizza un design del crogiolo che prevede un cilindro di grafite porosa per il processo a caldo. Il processo prevede il posizionamento di particelle di SiC ad elevata purezza tra la parete del crogiolo di grafite e il cilindro di grafite porosa, approfondendo al contempo il crogiolo e aumentandone il diametro. Ciò aumenta l'area di evaporazione della materia prima aumentando anche il volume di carica.
Il nuovo processo risolve il problema dei difetti cristallini che insorgono a causa della ricristallizzazione della parte superiore della materia prima man mano che la superficie del materiale sorgente cresce, che influisce sul flusso del materiale sublimato. Inoltre, il nuovo processo riduce la sensibilità della distribuzione della temperatura dell’area della materia prima alla crescita dei cristalli, stabilizza l’efficienza del trasferimento di massa, riduce l’influenza delle inclusioni di carbonio durante la fase avanzata della crescita e migliora ulteriormente la qualità dei cristalli di SiC. Inoltre, il nuovo processo adotta un metodo di fissaggio del vassoio di cristallo senza semi che non si attacca ai cristalli di seme, liberando così l’espansione termica e facilitando la riduzione dello stress. Questo nuovo processo ottimizza il campo termico e migliora notevolmente l'efficienza di espansione.
È importante notare che la qualità e la resa dei singoli cristalli di SiC ottenuti con questo nuovo processo dipendono fortemente dalle proprietà fisiche della grafite del crogiolo e della grafite porosa. Tuttavia, l’offerta sul mercato è attualmente molto scarsa rispetto alla domanda in espansione.
Caratteristiche principali della grafite porosa:
Distribuzione adeguata della dimensione dei pori;
Porosità sufficientemente elevata;
Meccanico per soddisfare le esigenze di lavorazione e utilizzo.
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