ବଡ଼ ବ୍ୟାସ ବିଶିଷ୍ଟ SiC ସ୍ଫଟିକ TSSG/LPE ପଦ୍ଧତି ପାଇଁ SiC ଇନଗଟ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍
କାର୍ଯ୍ୟନୀତି
ତରଳ-ଫେଜ୍ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଇନଗଟ୍ ବୃଦ୍ଧିର ମୂଳ ନୀତି ହେଉଛି ତରଳ ଧାତୁରେ (ଯଥା, Si, Cr) ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା SiC କଞ୍ଚାମାଲକୁ 1800-2100°C ରେ ତୃପ୍ତ ଦ୍ରବଣ ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ ଦ୍ରବଣ, ତା’ପରେ ସଠିକ୍ ତାପମାତ୍ରା ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ ଏବଂ ସୁପରସାଚୁରେସନ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ମାଧ୍ୟମରେ ବିହନ ସ୍ଫଟିକ ଉପରେ SiC ଏକକ ସ୍ଫଟିକର ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶକ ଅଭିବୃଦ୍ଧି। ଏହି ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବିଶେଷ ଭାବରେ କମ୍ ତ୍ରୁଟି ଘନତା (<100/cm²) ସହିତ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା (>99.9995%) 4H/6H-SiC ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ଉତ୍ପାଦନ କରିବା ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ, ପାୱାର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ଏବଂ RF ଡିଭାଇସ୍ ପାଇଁ କଠୋର ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରେ। ତରଳ-ଫେଜ୍ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରଣାଳୀ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ଡ ଦ୍ରବଣ ରଚନା ଏବଂ ବୃଦ୍ଧି ପାରାମିଟର ମାଧ୍ୟମରେ ସ୍ଫଟିକ ପରିବାହିତା ପ୍ରକାର (N/P ପ୍ରକାର) ଏବଂ ପ୍ରତିରୋଧିତାର ସଠିକ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣକୁ ସକ୍ଷମ କରେ।
ମୂଳ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ
1. ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର କ୍ରୁସିବଲ୍ ସିଷ୍ଟମ୍: ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଗ୍ରାଫାଇଟ୍/ଟାଣ୍ଟାଲମ୍ କମ୍ପୋଜିଟ୍ କ୍ରୁସିବଲ୍, ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରତିରୋଧ >2200°C, SiC ତରଳିବା କ୍ଷରଣ ପ୍ରତିରୋଧୀ।
2. ମଲ୍ଟି-ଜୋନ୍ ହିଟିଂ ସିଷ୍ଟମ୍: ±0.5°C (1800-2100°C ପରିସର) ତାପମାତ୍ରା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ସଠିକତା ସହିତ ମିଳିତ ପ୍ରତିରୋଧ/ପ୍ରେରଣ ହିଟିଂ।
3. ପ୍ରିସିସନ୍ ଗତି ପ୍ରଣାଳୀ: ବିହନ ଘୂର୍ଣ୍ଣନ (0-50rpm) ଏବଂ ଉଠାଣ (0.1-10mm/h) ପାଇଁ ଡୁଆଲ୍ କ୍ଲୋଜ୍ଡ-ଲୁପ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ।
୪. ବାୟୁମଣ୍ଡଳ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ପ୍ରଣାଳୀ: ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଆର୍ଗନ୍/ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ସୁରକ୍ଷା, ସମାୟୋଜିତ କାର୍ଯ୍ୟଚାପ (୦.୧-୧atm)।
5. ବୁଦ୍ଧିମାନ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ପ୍ରଣାଳୀ: ବାସ୍ତବ-ସମୟ ବୃଦ୍ଧି ଇଣ୍ଟରଫେସ୍ ମନିଟରିଂ ସହିତ PLC+ଶିଳ୍ପ ପିସି ଅନାବଶ୍ୟକ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ।
୬. ଦକ୍ଷ ଶୀତଳୀକରଣ ପ୍ରଣାଳୀ: ଗ୍ରେଡେଡ୍ ୱାଟର ଶୀତଳୀକରଣ ଡିଜାଇନ୍ ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ସ୍ଥିର କାର୍ଯ୍ୟ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରେ।
TSSG ବନାମ LPE ତୁଳନା
ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ | TSSG ପଦ୍ଧତି | LPE ପଦ୍ଧତି |
ବୃଦ୍ଧି ତାପମାତ୍ରା | ୨୦୦୦-୨୧୦୦°C | ୧୫୦୦-୧୮୦୦°C |
ବୃଦ୍ଧି ହାର | ୦.୨-୧ ମିମି/ଘଣ୍ଟା | ୫-୫୦μm/ଘଣ୍ଟା |
ସ୍ଫଟିକ ଆକାର | ୪-୮ ଇଞ୍ଚ ଇଙ୍ଗଟ୍ | 50-500μm ଏପି-ସ୍ତର |
ମୁଖ୍ୟ ପ୍ରୟୋଗ | ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତି | ପାୱାର ଡିଭାଇସ୍ ଏପି-ସ୍ତରଗୁଡ଼ିକ |
ତ୍ରୁଟି ଘନତା | <500/ସେମି² | <100/ସେମି² |
ଉପଯୁକ୍ତ ପଲିଟାଇପ୍ସ | 4ଘଣ୍ଟା/6ଘଣ୍ଟା-SiC | 4H/3C-SiC |
ପ୍ରମୁଖ ପ୍ରୟୋଗଗୁଡ଼ିକ
1. ପାୱାର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ: 1200V+ MOSFET/ଡାୟୋଡ୍ ପାଇଁ 6-ଇଞ୍ଚ 4H-SiC ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍।
2. 5G RF ଡିଭାଇସ୍: ବେସ୍ ଷ୍ଟେସନ୍ PA ପାଇଁ ଅର୍ଦ୍ଧ-ଅନୁଷଙ୍ଗିକ SiC ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍।
3. EV ପ୍ରୟୋଗ: ଅଟୋମୋଟିଭ୍-ଗ୍ରେଡ୍ ମଡ୍ୟୁଲ୍ ପାଇଁ ଅଲ୍ଟ୍ରା-ଥିକ (>200μm) ଏପି-ସ୍ତର।
୪. ପିଭି ଇନଭର୍ଟର: କମ୍ ତ୍ରୁଟିଯୁକ୍ତ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଯାହା ୯୯% ରୁ ଅଧିକ ରୂପାନ୍ତର ଦକ୍ଷତାକୁ ସକ୍ଷମ କରିଥାଏ।
ମୁଖ୍ୟ ଲାଭଗୁଡ଼ିକ
1. ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଶ୍ରେଷ୍ଠତା
୧.୧ ସମନ୍ୱିତ ବହୁ-ପଦ୍ଧତି ଡିଜାଇନ୍
ଏହି ତରଳ-ଫେଜ୍ SiC ଇନଗଟ୍ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରଣାଳୀ ଅଭିନବ ଭାବରେ TSSG ଏବଂ LPE ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାକୁ ମିଶ୍ରଣ କରେ। TSSG ସିଷ୍ଟମ ସଠିକ୍ ତରଳିତ ସଂଚଳନ ଏବଂ ତାପମାତ୍ରା ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ (ΔT≤5℃/ସେମି) ସହିତ ଶୀର୍ଷ-ବୀଜଯୁକ୍ତ ଦ୍ରବଣ ବୃଦ୍ଧି ନିଯୁକ୍ତ କରେ, ଯାହା 6H/4H-SiC ସ୍ଫଟିକ ପାଇଁ 15-20kg ସିଙ୍ଗଲ-ରନ୍ ଅମଳ ସହିତ 4-8 ଇଞ୍ଚ ବଡ଼-ବ୍ୟାସ SiC ଇନଗଟ୍ସର ସ୍ଥିର ଅଭିବୃଦ୍ଧିକୁ ସକ୍ଷମ କରିଥାଏ। LPE ସିଷ୍ଟମ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ଡ ଦ୍ରାବକ ରଚନା (Si-Cr ମିଶ୍ରଧାତୁ ପ୍ରଣାଳୀ) ଏବଂ ସୁପରସାଚୁରେସନ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ (±1%) ବ୍ୟବହାର କରି ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା ଘନତା ସହିତ <100/ସେମି² ସହିତ ତୁଳନାମୂଳକ କମ୍ ତାପମାତ୍ରା (1500-1800℃) ରେ ବୃଦ୍ଧି କରିଥାଏ।
୧.୨ ବୁଦ୍ଧିମାନ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ପ୍ରଣାଳୀ
ଚତୁର୍ଥ ପିଢ଼ିର ସ୍ମାର୍ଟ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ସହିତ ସଜ୍ଜିତ:
• ମଲ୍ଟି-ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରାଲ୍ ଇନ୍-ସିଟୁ ମନିଟରିଂ (୪୦୦-୨୫୦୦nm ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ପରିସର)
• ଲେଜର-ଆଧାରିତ ତରଳ ସ୍ତର ଚିହ୍ନଟ (±0.01mm ସଠିକତା)
• CCD-ଆଧାରିତ ବ୍ୟାସ ବନ୍ଦ-ଲୁପ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ (<±1mm ହ୍ରାସ)
• AI-ଚାଳିତ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପାରାମିଟର ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ (୧୫% ଶକ୍ତି ସଞ୍ଚୟ)
2. ପ୍ରକ୍ରିୟା କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାର ଲାଭ
୨.୧ TSSG ପଦ୍ଧତିର ମୂଳ ଶକ୍ତି
• ବଡ଼ ଆକାରର କ୍ଷମତା: 99.5% ବ୍ୟାସ ସମାନତା ସହିତ 8 ଇଞ୍ଚ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧିକୁ ସମର୍ଥନ କରେ।
• ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ସ୍ଫଟିକତା: ସ୍ଥାନଚ୍ୟୁତି ଘନତା <500/cm², ମାଇକ୍ରୋପାଇପ୍ ଘନତା <5/cm²
• ଡୋପିଂ ଏକରୂପତା: <8% n-ପ୍ରକାର ପ୍ରତିରୋଧୀତା ପରିବର୍ତ୍ତନ (4-ଇଞ୍ଚ ୱେଫର୍ସ)
• ଉନ୍ନତ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ହାର: 0.3-1.2mm/h ଆଡଜଷ୍ଟେବଲ୍, ବାଷ୍ପ-ଫେଜ୍ ପଦ୍ଧତି ଅପେକ୍ଷା 3-5× ଦ୍ରୁତ।
୨.୨ LPE ପଦ୍ଧତିର ମୂଳ ଶକ୍ତି
• ଅତ୍ୟଧିକ ନିମ୍ନ ତ୍ରୁଟିପୂର୍ଣ୍ଣ ଏପିଟାକ୍ସି: ଇଣ୍ଟରଫେସ୍ ଅବସ୍ଥା ଘନତା <1×10¹¹cm⁻²·eV⁻¹
• ସଠିକ ଘନତା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ: 50-500μm ଏପି-ସ୍ତର ସହିତ <±2% ଘନତା ପରିବର୍ତ୍ତନ
• ନିମ୍ନ-ତାପମାନ ଦକ୍ଷତା: CVD ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅପେକ୍ଷା 300-500℃ କମ୍
• ଜଟିଳ ଗଠନ ବୃଦ୍ଧି: pn ଜଙ୍କସନ, ସୁପରଲାଟିସେସ୍, ଇତ୍ୟାଦିକୁ ସମର୍ଥନ କରେ।
3. ଉତ୍ପାଦନ ଦକ୍ଷତା ଲାଭ
୩.୧ ଖର୍ଚ୍ଚ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ
• 85% କଞ୍ଚାମାଲ ବ୍ୟବହାର (60% ପାରମ୍ପରିକ ବନାମ)
• 40% କମ୍ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର (HVPE ତୁଳନାରେ)
• 90% ଉପକରଣ ଅପଟାଇମ୍ (ମଡ୍ୟୁଲାର୍ ଡିଜାଇନ୍ ଡାଉନଟାଇମ୍ କମ କରିଥାଏ)
୩.୨ ଗୁଣବତ୍ତା ନିଶ୍ଚିତକରଣ
• 6σ ପ୍ରକ୍ରିୟା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ (CPK>1.67)
• ଅନଲାଇନ୍ ତ୍ରୁଟି ଚିହ୍ନଟ (0.1μm ରିଜୋଲ୍ୟୁସନ୍)
• ପୂର୍ଣ୍ଣ-ପ୍ରକ୍ରିୟା ଡାଟା ଟ୍ରେସେବିଲିଟି (୨୦୦୦+ ପ୍ରକୃତ-ସମୟ ପାରାମିଟର)
୩.୩ ମାପଯୋଗ୍ୟତା
• 4H/6H/3C ପଲିଟାଇପ୍ ସହିତ ସୁସଙ୍ଗତ
• 12-ଇଞ୍ଚ ପ୍ରକ୍ରିୟା ମଡ୍ୟୁଲକୁ ଅପଗ୍ରେଡ କରାଯାଇପାରିବ।
• SiC/GaN ହେଟେରୋ-ଇଣ୍ଟିଗ୍ରେସନକୁ ସମର୍ଥନ କରେ
୪. ଶିଳ୍ପ ପ୍ରୟୋଗର ଲାଭ
୪.୧ ଶକ୍ତି ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ
• ୧୨୦୦-୩୩୦୦V ଡିଭାଇସ୍ ପାଇଁ କମ୍-ପ୍ରତିରୋଧକତା ସବ୍ଷ୍ଟେଟ୍ (୦.୦୧୫-୦.୦୨୫Ω·ସେମି)
• RF ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ଅର୍ଦ୍ଧ-ଅନୁଷଙ୍ଗିକ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ (>10⁸Ω·ସେମି)
୪.୨ ଉଦୀୟମାନ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା
• କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଯୋଗାଯୋଗ: ଅତ୍ୟଧିକ-କମ୍ ଶବ୍ଦ ସବ୍ଷ୍ଟେଟ୍ (1/f ଶବ୍ଦ<-120dB)
• ଅତ୍ୟନ୍ତ ପରିବେଶ: ବିକିରଣ-ପ୍ରତିରୋଧୀ ସ୍ଫଟିକ (1×10¹⁶n/cm² ବିକିରଣ ପରେ <5% ଅବନତି)
XKH ସେବାଗୁଡ଼ିକ
1. କଷ୍ଟମାଇଜ୍ଡ ଉପକରଣ: ଉପଯୁକ୍ତ TSSG/LPE ସିଷ୍ଟମ ବିନ୍ୟାସ।
୨. ପ୍ରକ୍ରିୟା ତାଲିମ: ବ୍ୟାପକ ବୈଷୟିକ ତାଲିମ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ରମ।
3. ବିକ୍ରୟ ପରବର୍ତ୍ତୀ ସହାୟତା: 24/7 ବୈଷୟିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଏବଂ ରକ୍ଷଣାବେକ୍ଷଣ।
୪. ଟର୍ନକି ସମାଧାନ: ସଂସ୍ଥାପନ ଠାରୁ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ବୈଧତା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପୂର୍ଣ୍ଣ-ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ସେବା।
୫. ସାମଗ୍ରୀ ଯୋଗାଣ: ୨-୧୨ ଇଞ୍ଚର SiC ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ / ଏପି-ୱେଫର୍ ଉପଲବ୍ଧ।
ପ୍ରମୁଖ ସୁବିଧାଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ରହିଛି:
• 8 ଇଞ୍ଚ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି କ୍ଷମତା।
• ପ୍ରତିରୋଧକତା ସମାନତା <0.5%।
• ଉପକରଣ କାର୍ଯ୍ୟକାଳ >95%।
• 24/7 ବୈଷୟିକ ସହାୟତା।


