Sukad sa pagkadiskobre niini, ang silicon carbide nakadani sa kaylap nga pagtagad. Ang Silicon carbide gilangkuban sa katunga sa Si atoms ug tunga sa C atoms, nga konektado sa covalent bonds pinaagi sa mga electron pairs nga nagpaambit sa sp3 hybrid orbitals. Sa sukaranan nga yunit sa istruktura sa usa ka kristal niini, upat ka mga atomo sa Si ang gihan-ay sa usa ka regular nga istruktura nga tetrahedral, ug ang atomo nga C nahimutang sa sentro sa regular nga tetrahedron. Sa laing bahin, ang Si atom mahimo usab nga isipon nga sentro sa tetrahedron, sa ingon nahimong SiC4 o CSi4. Tetrahedral nga istruktura. Ang covalent bond sa SiC kay ionic kaayo, ug ang silicon-carbon bond energy taas kaayo, mga 4.47eV. Tungod sa ubos nga stacking fault energy, ang mga kristal nga silicon carbide dali nga maporma ang lainlaing mga polytype sa panahon sa proseso sa pagtubo. Adunay labaw pa sa 200 nga nahibal-an nga polytypes, nga mahimong bahinon sa tulo ka dagkong mga kategorya: cubic, hexagonal ug trigonal.
Sa pagkakaron, ang mga nag-unang pamaagi sa pagtubo sa mga kristal sa SiC naglakip sa Physical Vapor Transport Method (PVT method), High Temperature Chemical Vapor Deposition (HTCVD method), Liquid Phase Method, ug uban pa. mass production. nga
Ang gitawag nga pamaagi sa PVT nagtumong sa pagbutang sa mga kristal nga binhi sa SiC sa ibabaw sa crucible, ug pagbutang sa SiC powder isip hilaw nga materyal sa ilawom sa crucible. Sa usa ka sirado nga palibot nga adunay taas nga temperatura ug mubu nga presyur, ang SiC powder nag-sublimate ug naglihok pataas sa ilawom sa aksyon sa gradient sa temperatura ug kalainan sa konsentrasyon. Usa ka paagi sa pagdala niini sa palibot sa kristal nga binhi ug dayon pag-rekristal niini human makaabot sa usa ka supersaturated nga estado. Kini nga pamaagi makab-ot ang makontrol nga pagtubo sa gidak-on sa kristal nga SiC ug piho nga mga porma sa kristal. nga
Bisan pa, ang paggamit sa pamaagi sa PVT aron motubo ang mga kristal nga SiC nanginahanglan kanunay nga pagpadayon sa angay nga mga kondisyon sa pagtubo sa panahon sa dugay nga proseso sa pagtubo, kung dili kini mosangput sa sakit sa lattice, sa ingon makaapekto sa kalidad sa kristal. Bisan pa, ang pagtubo sa mga kristal nga SiC nahuman sa usa ka sirado nga wanang. Adunay pipila ka epektibo nga mga pamaagi sa pagmonitor ug daghang mga variable, busa ang pagkontrol sa proseso lisud.
Sa proseso sa pagtubo sa mga kristal sa SiC pinaagi sa pamaagi sa PVT, ang lakang nga pag-agos sa pagtubo nga paagi (Step Flow Growth) giisip nga panguna nga mekanismo alang sa lig-on nga pagtubo sa usa ka kristal nga porma.
Ang naalisngaw nga mga atomo sa Si ug C nga mga atomo mas gusto nga magbugkos sa mga atomo sa ibabaw nga kristal sa kink point, diin sila mag-nucleate ug motubo, nga magpahinabo sa matag lakang sa pag-agas sa unahan nga managsama. Kung ang gilapdon sa lakang sa kristal nga nawong labaw pa sa wala’y pagsabwag nga agianan sa mga adatom, daghang mga adatom ang mahimong mag-agglomerate, ug ang duha-ka-dimensional nga isla-sama sa pagtubo nga paagi nga naporma makaguba sa lakang nga dagan sa pagtubo nga paagi, nga moresulta sa pagkawala sa 4H. impormasyon sa istruktura sa kristal, nga miresulta sa Daghang mga depekto. Busa, ang pag-adjust sa mga parametro sa proseso kinahanglan nga makab-ot ang pagkontrolar sa gambalay sa ibabaw nga lakang, sa ingon pagsumpo sa kaliwatan sa polymorphic depekto, pagkab-ot sa katuyoan sa pag-angkon sa usa ka kristal nga porma, ug sa katapusan sa pag-andam sa hatag-as nga-kalidad nga mga kristal.
Ingon nga ang labing una nga naugmad nga SiC kristal nga pamaagi sa pagtubo, ang pisikal nga paagi sa transportasyon sa singaw sa pagkakaron mao ang labing panguna nga pamaagi sa pagtubo alang sa pagtubo sa mga kristal nga SiC. Kung itandi sa ubang mga pamaagi, kini nga pamaagi adunay mas ubos nga mga kinahanglanon alang sa mga kagamitan sa pagtubo, usa ka yano nga proseso sa pagtubo, lig-on nga pagkontrol, medyo bug-os nga panukiduki sa pag-uswag, ug nakab-ot na ang aplikasyon sa industriya. Ang bentaha sa pamaagi sa HTCVD mao nga kini makatubo sa conductive (n, p) ug high-purity nga semi-insulating wafers, ug makontrol ang doping concentration aron ang carrier nga konsentrasyon sa wafer mapasibo tali sa 3 × 1013 ~ 5 × 1019 /cm3. Ang mga disbentaha mao ang taas nga teknikal nga threshold ug ubos nga bahin sa merkado. Samtang ang liquid-phase nga SiC crystal growth technology nagpadayon sa pagkahamtong, kini magpakita sa dakong potensyal sa pag-uswag sa tibuok industriya sa SiC sa umaabot ug lagmit usa ka bag-ong breakthrough point sa SiC crystal growth.
Oras sa pag-post: Abr-16-2024