使用 PVT 方法实现 SiC 的外延生长

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硅碳化物 (SiC) 外延炉是一种专门用于生产和制备 SiC 外延片的设备。本模型演示在炉中使用物理气相传输 (PVT) 方法制备 SiC 外延片的过程,其中涉及通过感应线圈对 SiC 粉末进行加热。当粉末达到特定温度时,会开始升华。随着汽化的 SiC 上升到炉顶,温度会下降,导致 SiC 沉积在位于炉顶的晶种衬底的外延片表面。整个过程涉及复杂的多物理场现象,包括炉内的电磁热、自然对流和表面对表面辐射、质量传递以及 SiC 蒸汽的升华和沉积。

在模型中,沉积和升华速率由导入的实验数据确定,通过一个边界常微分方程(BODE)接口计算外延层的厚度。此模型还可进一步扩展,以涵盖外延片上的表面反应、SiC 蒸汽在粉末中的质量传递,以及线圈的 PID 温度控制等效应。

案例中展示的此类问题通常可通过以下产品建模:


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