თესლის ბროლის მომზადების პროცესი SiC ერთკრისტალურ ზრდაში 3

ზრდის შემოწმება
Theსილიციუმის კარბიდი (SiC)სათესლე კრისტალები მომზადდა აღწერილი პროცესის შემდეგ და დადასტურდა SiC კრისტალების ზრდის გზით. გამოყენებული ზრდის პლატფორმა იყო თვითგანვითარებული SiC ინდუქციური ზრდის ღუმელი, ზრდის ტემპერატურით 2200℃, ზრდის წნევით 200 Pa და ზრდის ხანგრძლივობით 100 საათი.

ჩართული მომზადება ა6 დიუმიანი SiC ვაფლიგაპრიალებული ნახშირბადის და სილიკონის სახეებით, ავაფლისისქის ერთგვაროვნება ≤10 მკმ და სილიკონის სახის უხეშობა ≤0,3 ნმ. ასევე მომზადდა 200 მმ დიამეტრის, 500 მკმ სისქის გრაფიტის ქაღალდი, წებოსთან, სპირტთან და უნაყოფო ქსოვილთან ერთად.

TheSiC ვაფლიიყო დაწნული წებოვანი საფარით შემაკავშირებელ ზედაპირზე 15 წამის განმავლობაში 1500 რ/წთ.

წებოვანი შემაკავშირებელ ზედაპირზეSiC ვაფლიგაშრეს ცხელ თეფშზე.

გრაფიტის ქაღალდი დაSiC ვაფლი(შემაკავშირებელი ზედაპირი ქვემოთ) დაწყობილი იყო ქვემოდან ზემოდან და მოათავსეს თესლის ბროლის ცხელ პრეს ღუმელში. ცხელი წნეხი ხდებოდა წინასწარ დაყენებული ცხელი წნეხის პროცესის მიხედვით. სურათი 6 გვიჩვენებს თესლის ბროლის ზედაპირს ზრდის პროცესის შემდეგ. ჩანს, რომ თესლის ბროლის ზედაპირი გლუვია დაშლის ნიშნების გარეშე, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ამ კვლევაში მომზადებულ SiC სათესლე კრისტალებს აქვთ კარგი ხარისხი და მკვრივი შემაკავშირებელი ფენა.

დასკვნა
თესლის კრისტალების ფიქსაციის ამჟამინდელი შეკავშირებისა და ჩამოკიდების მეთოდების გათვალისწინებით, შემოთავაზებული იყო შემაკავშირებელი და დაკიდების კომბინირებული მეთოდი. ეს კვლევა ფოკუსირებული იყო ნახშირბადის ფირის მომზადებაზე დავაფლი/გრაფიტის ქაღალდის შემაკავშირებელი პროცესი, რომელიც საჭიროა ამ მეთოდისთვის, რაც იწვევს შემდეგ დასკვნებს:

ვაფლზე ნახშირბადის ფილისთვის საჭირო წებოვანი სიბლანტე უნდა იყოს 100 mPa·s, კარბონიზაციის ტემპერატურით ≥600℃. კარბონიზაციის ოპტიმალური გარემო არის არგონისგან დაცული ატმოსფერო. თუ ვაკუუმის პირობებში კეთდება, ვაკუუმის ხარისხი უნდა იყოს ≤1 Pa.

როგორც კარბონიზაცია, ასევე შემაკავშირებელი პროცესები საჭიროებს კარბონიზაციისა და შემაერთებელი ადჰეზივების დაბალ ტემპერატურულ გაჯანსაღებას ვაფლის ზედაპირზე, რათა გამოიდევნოს გაზები წებოვანიდან, თავიდან აიცილოს აქერცვლა და შემაკავშირებელ ფენაში კარბონიზაციის დროს დეფექტები.

ვაფლის/გრაფიტის ქაღალდის შემაკავშირებელ წებოვანს უნდა ჰქონდეს 25 mPa·s სიბლანტე, შემაკავშირებელი წნევით ≥15 kN. შემაკავშირებელ პროცესის დროს ტემპერატურა უნდა გაიზარდოს ნელა დაბალი ტემპერატურის დიაპაზონში (<120℃) დაახლოებით 1,5 საათის განმავლობაში. SiC კრისტალების ზრდის შემოწმებამ დაადასტურა, რომ მომზადებული SiC სათესლე კრისტალები აკმაყოფილებს მაღალი ხარისხის SiC კრისტალების ზრდის მოთხოვნებს, გლუვი თესლის ბროლის ზედაპირებით და ნალექის გარეშე.