Ers ei ddarganfod, mae carbid silicon wedi denu sylw eang. Mae silicon carbid yn cynnwys hanner atomau Si a hanner atomau C, sy'n cael eu cysylltu gan fondiau cofalent trwy barau electronau sy'n rhannu orbitalau hybrid sp3. Yn uned strwythurol sylfaenol ei grisial sengl, trefnir pedwar atom Si mewn strwythur tetrahedral rheolaidd, ac mae'r atom C wedi'i leoli yng nghanol y tetrahedron rheolaidd. I'r gwrthwyneb, gellir ystyried yr atom Si hefyd fel canol y tetrahedron, a thrwy hynny ffurfio SiC4 neu CSi4. Strwythur tetrahedrol. Mae'r bond cofalent yn SiC yn ïonig iawn, ac mae'r egni bond silicon-carbon yn uchel iawn, tua 4.47eV. Oherwydd yr egni diffyg pentyrru isel, mae crisialau carbid silicon yn hawdd ffurfio gwahanol polyteipiau yn ystod y broses dwf. Mae mwy na 200 o polyteipiau hysbys, y gellir eu rhannu'n dri chategori mawr: ciwbig, hecsagonol a thrionglog.
Ar hyn o bryd, mae prif ddulliau twf crisialau SiC yn cynnwys Dull Cludo Anwedd Corfforol (dull PVT), Dyddodiad Anwedd Cemegol Tymheredd Uchel (dull HTCVD), Dull Cyfnod Hylif, ac ati Yn eu plith, mae'r dull PVT yn fwy aeddfed ac yn fwy addas ar gyfer diwydiannol masgynhyrchu. yn
Mae'r dull PVT fel y'i gelwir yn cyfeirio at osod crisialau hadau SiC ar ben y crucible, a gosod powdr SiC fel deunydd crai ar waelod y crucible. Mewn amgylchedd caeedig o dymheredd uchel a gwasgedd isel, mae'r powdr SiC yn aruwch ac yn symud i fyny o dan weithred graddiant tymheredd a gwahaniaeth crynodiad. Dull o'i gludo i gyffiniau'r grisial had ac yna ei ailgrisialu ar ôl cyrraedd cyflwr gor-dirlawn. Gall y dull hwn gyflawni twf rheoladwy o faint grisial SiC a ffurfiau crisial penodol. yn
Fodd bynnag, mae defnyddio'r dull PVT i dyfu crisialau SiC yn gofyn am gynnal amodau twf priodol bob amser yn ystod y broses dwf hirdymor, fel arall bydd yn arwain at anhwylder dellt, gan effeithio ar ansawdd y grisial. Fodd bynnag, cwblheir twf crisialau SiC mewn man caeedig. Nid oes llawer o ddulliau monitro effeithiol a llawer o newidynnau, felly mae rheoli prosesau yn anodd.
Yn y broses o dyfu crisialau SiC gan y dull PVT, ystyrir mai'r modd twf llif cam (Twf Llif Cam) yw'r prif fecanwaith ar gyfer twf sefydlog ffurf grisial sengl.
Bydd yr atomau Si wedi'u hanweddu a'r atomau C yn bondio'n ffafriol ag atomau arwyneb grisial ar y pwynt kink, lle byddant yn cnewyllo ac yn tyfu, gan achosi i bob cam lifo ymlaen yn gyfochrog. Pan fydd lled y cam ar yr wyneb grisial yn llawer uwch na llwybr di-trylediad yr adatomau, gall nifer fawr o atomau grynhoi, a bydd y modd twf dau ddimensiwn tebyg i ynys a ffurfiwyd yn dinistrio'r modd twf llif cam, gan arwain at golli 4H. gwybodaeth strwythur grisial, gan arwain at ddiffygion lluosog. Felly, rhaid i'r addasiad o baramedrau'r broses reoli strwythur cam yr wyneb, a thrwy hynny atal cynhyrchu diffygion polymorffig, cyflawni'r pwrpas o gael un ffurf grisial, ac yn y pen draw paratoi crisialau o ansawdd uchel.
Fel y dull twf crisial SiC cynharaf a ddatblygwyd, y dull cludo anwedd corfforol ar hyn o bryd yw'r dull twf mwyaf prif ffrwd ar gyfer tyfu crisialau SiC. O'i gymharu â dulliau eraill, mae gan y dull hwn ofynion is ar gyfer offer twf, proses dwf syml, gallu rheoli cryf, ymchwil datblygu cymharol drylwyr, ac mae eisoes wedi cyflawni cymhwysiad diwydiannol. Mantais dull HTCVD yw y gall dyfu wafferi lled-inswleiddio dargludol (n, p) a phurdeb uchel, a gall reoli'r crynodiad dopio fel bod crynodiad y cludwr yn y wafer yn addasadwy rhwng 3 × 1013 ~ 5 × 1019 /cm3. Yr anfanteision yw trothwy technegol uchel a chyfran isel o'r farchnad. Wrth i'r dechnoleg twf grisial SiC cyfnod hylif barhau i aeddfedu, bydd yn dangos potensial mawr i hyrwyddo'r diwydiant SiC cyfan yn y dyfodol ac mae'n debygol o fod yn bwynt torri tir newydd yn nhwf grisial SiC.
Amser post: Ebrill-16-2024