Tungku Pertumbuhan Ingot SiC kanggo Metode TSSG/LPE Kristal SiC Diameter Gedhe
Prinsip Kerja
Prinsip inti saka pertumbuhan ingot silikon karbida fase cair yaiku nglarutake bahan mentah SiC kanthi kemurnian dhuwur ing logam cair (kayata, Si, Cr) ing suhu 1800-2100°C kanggo mbentuk larutan jenuh, banjur pertumbuhan kristal tunggal SiC sing dikontrol kanthi arah sing tepat ing kristal wiji liwat gradien suhu sing tepat lan regulasi supersaturasi. Teknologi iki cocog banget kanggo ngasilake kristal tunggal 4H/6H-SiC kanthi kemurnian dhuwur (>99,9995%) kanthi kapadhetan cacat sing endhek (<100/cm²), sing nyukupi syarat substrat sing ketat kanggo elektronika daya lan piranti RF. Sistem pertumbuhan fase cair iki mbisakake kontrol sing tepat saka jinis konduktivitas kristal (jinis N/P) lan resistivitas liwat komposisi larutan sing dioptimalake lan parameter pertumbuhan.
Komponen Inti
1. Sistem Wadah Khusus: Wadah komposit grafit/tantalum kemurnian tinggi, tahan suhu >2200°C, tahan korosi leleh SiC.
2. Sistem Pemanasan Multi-zona: Pemanasan resistensi/induksi gabungan kanthi akurasi kontrol suhu ±0,5°C (kisaran 1800-2100°C).
3. Sistem Gerakan Presisi: Kontrol loop tertutup ganda kanggo rotasi wiji (0-50rpm) lan ngangkat (0,1-10mm/jam).
4. Sistem Kontrol Atmosfer: Proteksi argon/nitrogen kanthi kemurnian dhuwur, tekanan kerja sing bisa diatur (0,1-1atm).
5. Sistem Kontrol Cerdas: Kontrol redundan PLC + PC industri kanthi pemantauan antarmuka pertumbuhan wektu nyata.
6. Sistem Pendinginan sing Efisien: Desain pendinginan banyu sing bertingkat njamin operasi sing stabil jangka panjang.
Perbandingan TSSG vs. LPE
| Karakteristik | Metode TSSG | Metode LPE |
| Suhu Pertumbuhan | 2000-2100°C | 1500-1800°C |
| Tingkat Pertumbuhan | 0.2-1mm/jam | 5-50μm/jam |
| Ukuran Kristal | Ingot 4-8 inci | Lapisan epi 50-500μm |
| Aplikasi Utama | Persiapan substrat | Lapisan epi piranti daya |
| Kapadhetan Cacat | <500/cm² | <100/cm² |
| Politipe sing Cocok | 4H/6H-SiC | 4H/3C-SiC |
Aplikasi Utama
1. Elektronika Daya: substrat 4H-SiC 6 inci kanggo MOSFET/dioda 1200V+.
2. Piranti RF 5G: Substrat SiC semi-isolasi kanggo PA stasiun pangkalan.
3. Aplikasi EV: Lapisan epi sing ultra-tebal (>200μm) kanggo modul kelas otomotif.
4. Inverter PV: Substrat cacat rendah sing ndadekake efisiensi konversi >99%.
Kauntungan Inti
1. Kaunggulan Teknologi
1.1 Desain Multi-Metode Terpadu
Sistem pertumbuhan ingot SiC fase cair iki kanthi inovatif nggabungake teknologi pertumbuhan kristal TSSG lan LPE. Sistem TSSG nggunakake pertumbuhan larutan unggulan kanthi konveksi leleh sing tepat lan kontrol gradien suhu (ΔT≤5℃/cm), sing ndadekake pertumbuhan ingot SiC diameter gedhe 4-8 inci sing stabil kanthi hasil siji-run 15-20kg kanggo kristal 6H/4H-SiC. Sistem LPE nggunakake komposisi pelarut sing dioptimalake (sistem paduan Si-Cr) lan kontrol supersaturasi (±1%) kanggo nuwuhake lapisan epitaksial kandel sing berkualitas tinggi kanthi kapadhetan cacat <100/cm² ing suhu sing relatif rendah (1500-1800℃).
1.2 Sistem Kontrol Cerdas
Dilengkapi kontrol pertumbuhan cerdas generasi kaping 4 sing nduweni fitur:
• Pemantauan in-situ multi-spektral (rentang dawa gelombang 400-2500nm)
• Deteksi tingkat leleh adhedhasar laser (presisi ± 0,01mm)
• Kontrol loop tertutup diameter berbasis CCD (fluktuasi <±1mm)
• Optimalisasi parameter pertumbuhan sing didhukung AI (penghematan energi 15%)
2. Kauntungan Kinerja Proses
2.1 Kekuatan Inti Metode TSSG
• Kapabilitas ukuran gedhe: Ndhukung pertumbuhan kristal nganti 8 inci kanthi keseragaman diameter >99,5%
• Kristalinitas unggul: Kapadhetan dislokasi <500/cm², kapadhetan mikropipa <5/cm²
• Keseragaman doping: <8% variasi resistivitas tipe-n (wafer 4 inci)
• Tingkat pertumbuhan sing dioptimalake: Bisa diatur 0,3-1,2mm/jam, 3-5× luwih cepet tinimbang metode fase uap
2.2 Kekuatan Inti Metode LPE
• Epitaksi cacat ultra-rendah: Kapadhetan kahanan antarmuka <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• Kontrol kekandelan sing tepat: lapisan epi 50-500μm kanthi variasi kekandelan <±2%
• Efisiensi suhu rendah: 300-500℃ luwih murah tinimbang proses CVD
• Pertumbuhan struktur kompleks: Ndhukung sambungan pn, superkisi, lan liya-liyane.
3. Kauntungan Efisiensi Produksi
3.1 Kontrol Biaya
• Panggunaan bahan baku 85% (dibandhingake karo 60% konvensional)
• Konsumsi energi 40% luwih murah (dibandhingake karo HVPE)
• 90% wektu operasi peralatan (desain modular nyuda wektu downtime)
3.2 Jaminan Kualitas
• Kontrol proses 6σ (CPK>1.67)
• Deteksi cacat online (resolusi 0,1μm)
• Ketertelusuran data proses lengkap (2000+ parameter wektu nyata)
3.3 Skalabilitas
• Kompatibel karo politipe 4H/6H/3C
• Bisa diupgrade dadi modul proses 12 inci
• Ndhukung integrasi hetero SiC/GaN
4. Kauntungan Aplikasi Industri
4.1 Piranti Daya
• Substrat resistivitas rendah (0,015-0,025Ω·cm) kanggo piranti 1200-3300V
• Substrat semi-isolasi (>10⁸Ω·cm) kanggo aplikasi RF
4.2 Teknologi Anyar
• Komunikasi kuantum: Substrat gangguan ultra-rendah (gangguan 1/f <-120dB)
• Lingkungan ekstrem: Kristal tahan radiasi (degradasi <5% sawise iradiasi 1×10¹⁶n/cm²)
Layanan XKH
1. Peralatan Khusus: Konfigurasi sistem TSSG/LPE sing disesuaikan.
2. Pelatihan Proses: Program pelatihan teknis sing komprehensif.
3. Dhukungan Purna Jual: Respon teknis lan pangopènan 24/7.
4. Solusi Siap Pakai: Layanan spektrum lengkap wiwit instalasi nganti validasi proses.
5. Pasokan Bahan: substrat SiC/epi-wafer 2-12 inci kasedhiya.
Kauntungan utama kalebu:
• Kapabilitas tuwuh kristal nganti 8 inci.
• Keseragaman resistivitas <0,5%.
• Wektu operasi piranti >95%.
• Dhukungan teknis 24/7.
