新能源革命的基石：从半导体单晶硅制备到碳化硅功率器件工艺，仿真软件全程赋能

硅基新材料是电子信息、新能源、节能环保等战略性新兴产业不可或缺的关键核心材料,是国家着力培育发展的新材料产业的重要组成部分,市场空间广阔,发展潜力巨大。

科技的发展离不开精英人才，2025年3月，福耀科技大学对外公布首年本科招生方案，其中提到“校企协同与国际资源：产学研深度融合平台”的建设，学校与福耀集团、宁德时代等50余家龙头企业共建联合实验室，在科研平台建设方面，已布局高端装备制造、硅基材料等6个省部级实验室。
 

 

半导体单晶硅材料制备与加工实验室虚拟仿真系统由三部分组成，分别是半导体材料的合成、半导体材料的晶体生长、半导体单晶材料的加工。除此之外还有知识点模块介绍材料和相关设备。
 

 

首先设置化合物的配比，操作合成炉，设置相关参数，完成半导体材料的合成。在操作过程中，能够实现数控面板与仿真设备之间形成实时互动性和反馈性的可视化。另外还可通过设备半透查看设备的内部状态。

半导体材料的晶体生长

该部分涉及到生长炉和控制柜的操作，包括装料，安装籽晶，真空操作，冷却水循环系统降温，生长炉腔室的开启和关闭。利用控制柜对籽晶进行操作，可通过透明观察窗观看放晶、引晶、缩颈、放肩、等径生长、收尾过程。

该部分包括对半导体单晶材料的切割、研磨以及抛光。通过上述三个工艺步骤将直拉法生长出来的硅棒加工成硅片，实现对半导体单晶材料的加工。
 

 

二、碳化硅功率器件的外延和干法刻蚀工艺虚拟仿真实验

软件分为主线和直线两个任务，主线任务主要是模拟碳化硅外延设备的操作；支线任务主要是关于安全相关的内容。辅助内容有思考题和知识点。
 

 

主线任务可进行原料的拿取、控制系统的操作、配方的编辑、参数的设置、工艺的执行、设备的降温、模块的编辑等操作。了解和学习碳化硅外延和干法刻蚀工艺的相关操作。

支线任务