SiC tek kristallerinin hazırlanmasına yönelik PVT teknolojisinin sürekli gelişmesiyle birlikte, SiC tek kristal endüstri zincirinin tamamı da sürekli olarak gelişmektedir. "Yüksek-saflıkta malzemeler ve iki-kaplama", SiC tek kristal üretim zincirine sürekli olarak yüksek-saflıkta hammaddeler ve sarf malzemeleri sağlayacaktır.
Yüksek-saflıkta SiC tozu:İstatistiklere göre silisyum karbür kristal büyümesi için kullanılan SiC tozunun saflığı (kütle oranı, aşağıda aynı) %99,95 ile %99,9999 arasında değişmektedir. Şu anda, geliştirilmiş kendi kendine-yayılan yüksek-sıcaklık sentez yöntemi, yüksek-saflıkta SiC toz sentez yöntemleri arasında en iyi temsil eden yöntemdir. Bu yöntem basit, verimlidir ve genellikle yüksek-saflıkta SiC tozunun sentezlenmesi için SiC tozu hazırlamak için yaygın olarak kullanılır.
Yüksek-saflıkta karbon tozu:Karbon tozunun saflığı, SiC tozunun saflığını doğrudan etkiler. Şu anda SGL Carbon (Almanya) ve Mersen (ABD) gibi şirketler yüksek-saflıkta karbon tozu saflaştırma süreçlerinde uzmanlaşırken, Çin'deki Dingli Technology 6N karbon tozu saflaştırma sürecinde uzmanlaştı.
Yüksek-saflıkta grafit:Yüksek-saflıkta grafit ürünleri, üçüncü-nesil yarı iletken tek kristal büyütme ekipmanlarında, esas olarak SiC tek kristal büyütme fırınlarındaki grafit potalar ve ısıtıcılar için yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca, grafit alt katmanlar üzerinde GaN epitaksiyel büyümede ve yüksek-sıcaklık ablasyonuna- dirençli kaplanmış grafit alt katmanlarda da yaygın olarak kullanılırlar.
Yüksek-saflıkta sert keçe:PVT tek kristal büyütme sürecinde, karbon fiber sert keçe, ısının korunmasında rol oynar ve sert keçenin saflığı, SiC kristallerinin başarılı bir şekilde büyümesi için çok önemlidir. Yalıtım sert keçe malzemesindeki yabancı maddeler, büyüme süreci sırasındaki kirlenme kaynaklarından biridir. Karbon fiber sert keçedeki önemli kirlilik elementlerinin içeriği 10⁻⁶'nin altında kontrol edilmeli ve toplam kül içeriği sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir.
SiC Kaplama
SiC kaplamalar öncelikle yarı iletken üretiminde sarf malzemesi olarak kullanılır. Temel performans göstergeleri kaplama homojenliğini, termal genleşme katsayısını ve termal iletkenliği içerir. Silisyum karbür-kaplı grafit diskler, tek-kristal silikon epitaksiyel büyütme ve galyum nitrür (GaN) epitaksiyel büyütme için şu anda mevcut olan en iyi alt tabakalar arasındadır ve epitaksiyel fırınların temel bir bileşenidir.
Tantal Karbür (TaC) Kaplama
TaC-kaplamalı grafit, çıplak grafit veya SiC-kaplamalı grafitten daha iyi kimyasal korozyon direnci gösterir. 2600 dereceye kadar sıcaklıklarda stabil olarak kullanılabilir ve birçok metal elementle reaksiyona girmez. Üçüncü-nesil yarı iletken tekli-kristal büyütme ve levha aşındırma için en iyi-performansa sahip kaplamadır, işlem sırasında sıcaklık ve yabancı madde kontrolünü önemli ölçüde iyileştirir ve yüksek-kaliteli silisyum karbür levhalar ve ilgili epitaksiyel levhalar üretir. MOCVD ekipmanında GaN veya AlN tek kristallerinin ve PVT ekipmanında SiC tek kristallerinin yetiştirilmesi için özellikle uygundur, bu da büyütülen tek kristallerin kalitesinde önemli bir iyileşme sağlar.
Büyüyen SiC kristalleri için doğrudan hammadde olan yüksek-saflıktaki SiC tozu, SiC tek kristallerinin kalitesini doğrudan etkiler. Yüksek-saflıktaki karbon tozunun saflığı, SiC tozunun saflığını belirler. Birçok safsızlık arasında nitrojen (N) içeriği en yüksek olanıdır ve N içeriğini azaltmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Yüksek-saflıkta sert keçe ve yüksek-saflıkta grafit ürünler, PVT ekipmanının temel bileşenleridir ve bunların safsızlıkları ve kül içeriği, büyüme sırasında kristal kalitesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Koruyucu kaplamalar olarak SiC ve TaC kaplamalar, CVD kaplama hazırlığında iyi, tekdüze ve kalın biriktirme gibi daha fazla araştırma gerektiren zorluklarla karşı karşıyadır.