Kesukaran dalam menyediakan substrat SiC

Kesukaran dalam kawalan medan suhu:Pertumbuhan rod kristal Si hanya memerlukan 1500 ℃, manakalaBatang kristal SiCperlu berkembang pada suhu tinggi lebih daripada 2000 ℃, dan terdapat lebih daripada 250 isomer SiC, tetapi struktur kristal tunggal 4H-SiC utama yang digunakan untuk membuat peranti kuasa digunakan. Jika ia tidak dikawal dengan tepat, struktur kristal lain akan diperolehi. Di samping itu, kecerunan suhu dalam pijar menentukan kadar penghantaran pemejalwapan SiC dan susunan dan mod pertumbuhan atom gas pada antara muka kristal, yang seterusnya mempengaruhi kadar pertumbuhan kristal dan kualiti kristal. Oleh itu, teknologi kawalan medan suhu yang sistematik perlu dibentuk.

Pertumbuhan kristal perlahan:Kadar pertumbuhan batang kristal Si boleh mencapai 30-150mm/j, dan hanya mengambil masa kira-kira 1 hari untuk menghasilkan rod kristal silikon 1-3m; manakala kadar pertumbuhan rod kristal SiC, mengambil kaedah PVT sebagai contoh, adalah kira-kira 0.2-0.4mm/j, dan ia mengambil masa 7 hari untuk tumbuh kurang daripada 3-6cm. Kadar pertumbuhan kristal adalah kurang daripada satu peratus bahan silikon, dan kapasiti pengeluaran sangat terhad.

Keperluan tinggi untuk parameter produk yang baik dan hasil yang rendah:Parameter teras bagiSubstrat SiCtermasuk ketumpatan mikrotube, ketumpatan terkehel, kerintangan, lenturan, kekasaran permukaan, dsb. Ia merupakan kejuruteraan sistem yang kompleks untuk menyusun atom dengan teratur dan menyelesaikan pertumbuhan kristal dalam ruang suhu tinggi tertutup sambil mengawal penunjuk parameter.

Bahannya keras dan rapuh, dan pemotongan mengambil masa yang lama dan mempunyai kehausan yang tinggi:Kekerasan Mohs SiC adalah yang kedua selepas berlian, yang meningkatkan dengan ketara kesukaran pemotongan, pengisaran dan penggilapnya. Ia mengambil masa kira-kira 120 jam untuk memotong jongkong setebal 3cm kepada 35-40 keping. Di samping itu, disebabkan oleh kerapuhan SiC yang tinggi, pemprosesan cip juga akan haus lebih banyak, dan nisbah keluaran hanya kira-kira 60%.

Pada masa ini, arah aliran pembangunan substrat yang paling penting ialah mengembangkan diameter. Barisan pengeluaran besar-besaran 6 inci dalam pasaran SiC global semakin matang, dan syarikat terkemuka telah memasuki pasaran 8 inci.