SiC, Siliziumkarbid, ist ein Schlüsselmaterial der Zukunft. Es macht effizientere und nachhaltigere Technologien möglich und spielt eine zentrale Rolle bei der Bewältigung globaler Herausforderungen wie der Energiewende und der Reduktion von CO2-Emissionen.
Ingenieure und Wissenschaftler weltweit arbeiten deshalb intensiv daran, die Prozesse der SiC-Kristallzüchtung zu perfektionieren.
Mit unserem Know-how tragen wir dazu bei, den herausfordernden Herstellungsprozess bei extremen Temperaturen bis zu 2.500 °C präzise und verlässlich nach höchsten Qualitätsanforderungen sicherzustellen.
Ein Beispiel haben wir für Sie hier aufbereitet.
Fallstudie teilen:
SiC wird in Form von Einkristallen gezüchtet, also Material, das aus einer einzigen, perfekt geordneten Kristallstruktur besteht. Diese Züchtung ist notwendig, da nur makellose Einkristalle die Eigenschaften liefern, die in Hightech-Anwendungen gefordert sind.
Der Prozess der Kristallzüchtung erfolgt mit der sogenannten physikalischen Gasphasenabscheidung (auch als “Physical Vapor Transport” – PVT bekannt). Dabei wird das Rohmaterial (SiC Pulver) bei hohen Temperaturen verdampft und scheidet sich dann an einem kühleren Keimkristall ab. Ausgehend vom Keim wächst der Ingot bis das SiC Pulver aufgebraucht ist.
Branche:
Forschung & Entwicklung, Halbleitertechnik
Verfahren:
SiC-Kristallzucht, Physical Vapor Transport (PVT)
Lösung:
für eine neu entwickelte Kristallzuchtanlage Leistungen:
Beratung, Engineering, technische Dokumentation
Ergebnis:
Erhöhung und Sicherstellung der Prozessstabilität, -qualität und -sicherheit, einfaches Handling sowie Kostenreduktion
Die Herstellung von monokristallinem SiC ist sehr kostenintensiv, da sowohl die Rohstoffe als auch die notwendige Ausrüstung und Energieaufwände erhebliche Investitionen erfordern. Deshalb muss der Prozess der Kristallzüchtung reibungslos und ohne Unterbrechungen ablaufen. Die verlässliche Qualität aller Komponenten ist für die Produktion von Kristallen auf höchstem Qualitätsniveau zwingend erforderlich.
Zusätzlich müssen die Eigenschaften der Kristalle bei jedem Durchlauf reproduzierbar sein. Verschiedene Kristalldefekte beeinträchtigen die elektrischen Eigenschaften erheblich. Essenziell ist die Qualität des Keims und die genaue Prozessführung in der Kristallzuchtanlage.
Die Weiterentwicklung der Halbleitertechnik erfordert ständige Forschung und Entwicklung, um die Qualität der Kristalle zu optimieren, neue Einsatzgebiete zu erobern und Standards zu definieren.
Gerade in dem hier behandelten Einsatzgebiet, der internationalen Spitzenforschung, kommen nur Komponenten zum Einsatz, die höchste Qualität und Konstanz ermöglichen. Im hier behandelten Fall wurde ein Heizer für eine Kristallzuchtanlage im Labormaßstab sowie zugehörige Beratung benötigt.
Für eine Anlage in der Projektierungsphase mit vorgegebenen Leistungs- und Baudaten sollte ein Heizer ausgelegt werden, der folgende Ergebnisse sicher liefert:
bestehend aus Heizer und Anschlüssen und stellten die technische Dokumentation bereit.
Aufgrund des umfassenden Material- und Verfahrenswissen bei Graphite Materials, hat unser Team die Aufgabe von der ersten Kontaktaufnahme über das Engineering bis zur konkreten Bestellung in ca. drei Monaten fertiggestellt. ermöglicht eine optimierte Temperaturverteilung und bildet die Grundlage für einen stabilen und reproduzierbaren Prozess bei Temperaturen bis zu 2.500 °C. 
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Graphite Materials GmbH
Rothenburger Straße 76
90522 Oberasbach
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