Heutzutage verwenden die meisten Hersteller von SiC-Substraten ein Tiegeldesign mit einem porösen Graphitzylinder für den Heißfeldprozess. Bei diesem Verfahren werden hochreine SiC-Partikel zwischen der Wand des Graphittiegels und dem porösen Graphitzylinder platziert, wodurch der Tiegel vertieft und sein Durchmesser vergrößert wird. Dadurch wird die Verdampfungsfläche des Einsatzmaterials vergrößert und gleichzeitig das Ladungsvolumen erhöht.
Das neue Verfahren löst das Problem von Kristalldefekten, die durch die Rekristallisation des oberen Teils des Rohmaterials entstehen, wenn die Oberfläche des Ausgangsmaterials wächst und sich auf den Fluss des sublimierten Materials auswirkt. Darüber hinaus verringert das neue Verfahren die Empfindlichkeit der Temperaturverteilung des Rohmaterialbereichs gegenüber dem Kristallwachstum, stabilisiert die Stoffübertragungseffizienz, verringert den Einfluss von Kohlenstoffeinschlüssen während der späten Wachstumsphase und verbessert die Qualität von SiC-Kristallen weiter. Darüber hinaus nutzt das neue Verfahren eine kernlose Kristallschalen-Fixierungsmethode, die nicht an den Impfkristallen klebt, wodurch eine thermische Ausdehnung verhindert und der Spannungsabbau erleichtert wird. Dieses neue Verfahren optimiert das Wärmefeld und verbessert die Effizienz der Expansion erheblich.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Qualität und Ausbeute der mit diesem neuen Verfahren erhaltenen SiC-Einkristalle stark von den physikalischen Eigenschaften des Tiegelgraphits und des porösen Graphits abhängt. Allerdings ist das Angebot auf dem Markt im Verhältnis zur wachsenden Nachfrage derzeit sehr knapp.
Hauptmerkmale von porösem Graphit:
Geeignete Porengrößenverteilung;
Ausreichend hohe Porosität;
Mechanisch, um den Verarbeitungs- und Nutzungsanforderungen gerecht zu werden.
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