Với sự phát triển không ngừng của công nghệ PVT để điều chế các tinh thể đơn SiC, toàn bộ chuỗi công nghiệp tinh thể đơn SiC cũng không ngừng phát triển. "Vật liệu có độ tinh khiết cao và hai lớp phủ" sẽ liên tục cung cấp cho chuỗi sản xuất đơn tinh thể SiC những nguyên liệu thô và vật tư tiêu hao có độ tinh khiết cao.
Bột SiC có độ tinh khiết cao:Theo thống kê, độ tinh khiết (phần khối lượng, tương tự bên dưới) của bột SiC được sử dụng để phát triển tinh thể cacbua silic dao động từ 99,95% đến 99,9999%. Hiện tại, phương pháp tổng hợp nhiệt độ cao-tự truyền{4}}được cải tiến là phương pháp tiêu biểu nhất trong số các phương pháp tổng hợp bột SiC có độ tinh khiết cao-. Phương pháp này đơn giản, hiệu quả và thường được sử dụng để điều chế bột SiC, thường dùng để tổng hợp bột SiC có độ tinh khiết cao.
Bột carbon có độ tinh khiết cao-:Độ tinh khiết của bột carbon ảnh hưởng trực tiếp đến độ tinh khiết của bột SiC. Hiện tại, các công ty như SGL Carbon (Đức) và Mersen (Mỹ) đã làm chủ được quy trình tinh chế bột carbon có độ tinh khiết cao-, trong khi Dingli Technology ở Trung Quốc đã làm chủ được quy trình tinh chế bột carbon 6N.
Than chì có độ tinh khiết cao-:Các sản phẩm than chì có độ tinh khiết cao được sử dụng rộng rãi trong thiết bị tăng trưởng đơn tinh thể bán dẫn thế hệ thứ ba, chủ yếu dùng cho nồi nấu kim loại và lò sưởi trong lò tăng trưởng đơn tinh thể SiC. Chúng cũng thường được sử dụng trong quá trình tăng trưởng epiticular GaN trên chất nền than chì và chất nền than chì được phủ-ở nhiệt độ cao-.
Nỉ cứng có độ tinh khiết cao-:Trong quá trình tăng trưởng đơn tinh thể PVT, nỉ cứng bằng sợi carbon đóng vai trò bảo quản nhiệt và độ tinh khiết của nỉ cứng là rất quan trọng cho sự phát triển thành công của tinh thể SiC. Các tạp chất trong vật liệu nỉ cứng cách điện là một trong những nguồn gây ô nhiễm trong quá trình sinh trưởng. Hàm lượng các nguyên tố tạp chất chính trong nỉ cứng bằng sợi carbon phải được kiểm soát dưới 10⁻⁶ và tổng hàm lượng tro phải được kiểm soát chặt chẽ.
Lớp phủ SiC
Lớp phủ SiC chủ yếu được sử dụng làm vật liệu tiêu hao trong sản xuất chất bán dẫn. Các chỉ số hiệu suất chính bao gồm tính đồng nhất của lớp phủ, hệ số giãn nở nhiệt và độ dẫn nhiệt. Đĩa than chì được phủ cacbua silic-là một trong những chất nền tốt nhất hiện có cho sự phát triển epiticular silicon-tinh thể đơn và tăng trưởng epiticular gallium nitride (GaN) và là thành phần cốt lõi của lò nung epitaxy.
Lớp phủ tantalum cacbua (TaC)
Than chì được phủ TaC-có khả năng chống ăn mòn hóa học tốt hơn so với than chì trần hoặc than chì được phủ SiC-. Nó có thể được sử dụng ổn định ở nhiệt độ lên tới 2600 độ và không phản ứng với nhiều nguyên tố kim loại. Đây là lớp phủ-có hiệu suất tốt nhất cho sự phát triển đơn tinh thể bán dẫn-thế hệ thứ ba và quá trình ăn mòn tấm bán dẫn, cải thiện đáng kể việc kiểm soát nhiệt độ và tạp chất trong quá trình xử lý cũng như tạo ra các tấm bán dẫn cacbua silic chất lượng cao và các tấm bán dẫn epiticular liên quan. Nó đặc biệt thích hợp để phát triển các tinh thể đơn GaN hoặc AlN trong thiết bị MOCVD và các tinh thể đơn SiC trong thiết bị PVT, dẫn đến sự cải thiện đáng kể về chất lượng của các tinh thể đơn phát triển.
Bột SiC có độ tinh khiết cao, là nguyên liệu thô trực tiếp để phát triển tinh thể SiC, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của các tinh thể đơn SiC. Độ tinh khiết của bột carbon có độ tinh khiết cao-quyết định độ tinh khiết của bột SiC. Trong số nhiều tạp chất, hàm lượng nitơ (N) là cao nhất và cần nghiên cứu thêm để giảm hàm lượng N. Các sản phẩm nỉ cứng-có độ tinh khiết cao và các sản phẩm than chì có độ tinh khiết-cao là những thành phần thiết yếu của thiết bị PVT, đồng thời tạp chất và hàm lượng tro của chúng có tác động đáng kể đến chất lượng tinh thể trong quá trình phát triển. Là lớp phủ bảo vệ, lớp phủ SiC và TaC phải đối mặt với những thách thức trong quá trình chuẩn bị lớp phủ CVD, chẳng hạn như đạt được độ lắng đọng tốt, đồng đều và dày, đòi hỏi phải thăm dò thêm.