Выращен первый монокристалл карбида кремния методом высокотемпературной сублимации

Выращен первый монокристалл карбида кремния методом высокотемпературной сублимации В Саранске завершились приемо-сдаточные испытания инженерных систем и технологического оборудования Лаборатории объёмного синтеза монокристаллов карбида кремния МГУ им. Н.П. Огарёва, расположенной в Технопарке Мордовия. В рамках испытаний был выращен монокристалл кремния 4h-SiC диаметром около 100 мм (4”) и длиной 180 мм (цилиндрическая часть).

В Саранске завершились приемо-сдаточные испытания инженерных систем и технологического оборудования Лаборатории объёмного синтеза монокристаллов карбида кремния МГУ им. Н.П. Огарёва, расположенной в Технопарке Мордовия. В рамках испытаний был выращен монокристалл кремния 4h-SiC диаметром около 100 мм (4”) и длиной 180 мм (цилиндрическая часть).

Карбид кремния – перспективный материал для создания мощных полупроводниковых приборов. От кремния его отличают:

  • высокое электрическое напряжение пробоя (в 10 раз больше, чем у кремния);
  • высокая плотность электрического тока (в 5 раза больше, чем у кремния);
  • высокая теплопроводность (в 3 раза больше, чем у кремния);
  • высокие допустимые рабочие температуры (до 600°C);
  • устойчивость к воздействию радиации.

Из всех политипов в микроэлектронике наиболее привлекательным является именно 4h-SiC, имеющий ширину запрещённой зоны 3,23 эВ.

В настоящее время в России отсутствует серийное производство полупроводниковых приборов силовой электроники на основе карбида кремния. Хотя нужно отметить, что основу развития данного направления заложили ещё советские учёные. В 70-х года в Ленинградском электротехническом институте (ЛЭТИ) под руководством профессора Юрия Таирова была создана уникальная технология, которая позволила вырастить объёмные цилиндрические були карбида кремния однородной структуры. Опытное производство по данной технологии в 1980-х годах наладили на Подольском химико-металлургическом заводе, но в 1987 году проект был свёрнут решением «сверху». В то же время в США по аналогичной технологии получил развитие стартап Cree – компания, на сегодняшний день являющаяся ведущим мировым производителем карбида кремния.

В рамках реализации проекта Лаборатории объёмного синтеза монокристаллов карбида кремния в МГУ им Н. П. Огарёва инжиниринговая компания «ЭлТех СПб» осуществила весь комплекс проектных и строительно-монтажных работ, поставку технологического и инженерного оборудования, проведение пуско-наладочных работ и обучение персонала лаборатории. Также специалисты «ЭлТех СПб» проработали технологический маршрут объёмного роста монокристалла карбида кремния, определили приоритетных технологических партнёров, в кооперации с одним из западных партнёров разработали графитовую ростовую ячейку и определили параметры процесса.

На сегодняшний день лаборатория оснащена двумя установками baSiC-T немецкой фирмы PVA TePla, позволяющими осуществлять объёмный рост карбида кремния 4Н политипа методом высокотемпературной сублимации c использованием индукционного нагрева на затравках размером до 6”. Также лаборатория укомплектована установкой CGS-Lab фирмы PVA TePla для объёмного роста монокристаллов кремния и германия методом Чохральского с применением резистивного нагревателя.

Лаборатория объёмного синтеза монокристаллов карбида кремни МГУ им Н.П. Огарёва, является важным звеном в развитии кластера силовой электроники в Мордовии, включающего также Центр Нанотехнологий и Наноматериалов (ЦНН) и ОАО «Электровыпрямитель».

Освоение промышленного производства приборов силовой электроники на основе карбида кремния позволит обеспечить потребности оборонного комплекса и гражданского сектора России в мощных современных высоковольтных электронных устройствах и решить стратегическую задачу импортозамещения в данном сегменте.

Elinform.ru со ссылкой на «ЭлТех СПб»

На данном сайте используются cookie для сбора информации технического характера и обрабатывается Ваш IP-адрес. Продолжая использовать этот сайт, вы даете согласие на использование файлов cookies.