Ekde sia malkovro, siliciokarbido altiris ĝeneraligitan atenton. Siliciokarbido estas kunmetita de duono de Si-atomoj kaj duono de C-atomoj, kiuj estas ligitaj per kovalentaj ligoj tra elektronparoj dividantaj sp3 hibridajn orbitalojn. En la baza struktura unuo de ĝia ununura kristalo, kvar Si-atomoj estas aranĝitaj en regula kvaredra strukturo, kaj la C-atomo situas en la centro de la regula kvaredro. Male, la Si-atomo ankaŭ povas esti rigardita kiel la centro de la kvaredro, tiel formante SiC4 aŭ CSi4. Tetraedra strukturo. La kovalenta ligo en SiC estas tre jona, kaj la silicio-karbona liga energio estas tre alta, proksimume 4.47eV. Pro la malalta stapliga faŭltoenergio, silicikarburaj kristaloj facile formas diversajn politipojn dum la kreskoprocezo. Estas pli ol 200 konataj plurtipoj, kiuj povas esti dividitaj en tri ĉefajn kategoriojn: kuba, sesangula kaj trigonala.
Nuntempe, la ĉefaj kreskmetodoj de SiC-kristaloj inkluzivas Fizikan Vaporan Transportan Metodon (PVT-metodon), Alttemperaturan Kemian Vaporan Deponadon (HTCVD-metodon), Liquid Phase Method, ktp. Inter ili, la PVT-metodo estas pli matura kaj pli taŭga por industriaj. amasproduktado. ,
La tielnomita PVT-metodo rilatas al metado de SiC-semkristaloj sur la supro de la fandujo, kaj metado de SiC-pulvoro kiel krudaĵo ĉe la fundo de la fandujo. En fermita medio de alta temperaturo kaj malalta premo, la SiC-pulvoro sublimiĝas kaj moviĝas supren sub la ago de temperaturgradiento kaj koncentriĝodiferenco. Metodo por transporti ĝin al la najbareco de la semkristalo kaj poste rekristaligi ĝin post atingado de supersaturita stato. Tiu metodo povas atingi kontroleblan kreskon de SiC-kristalgrandeco kaj specifaj kristalformoj. ,
Tamen, uzi la PVT-metodon por kreskigi SiC-kristalojn postulas ĉiam konservi taŭgajn kreskokondiĉojn dum la longdaŭra kreskoprocezo, alie ĝi kondukos al krada malordo, tiel influante la kvaliton de la kristalo. Tamen, la kresko de SiC-kristaloj estas kompletigita en fermita spaco. Estas malmultaj efikaj monitoraj metodoj kaj multaj variabloj, do proceza kontrolo estas malfacila.
En la procezo de kultivado de SiC-kristaloj per la PVT-metodo, la paŝa fluo-kreskreĝimo (Step Flow Growth) estas konsiderita kiel la ĉefmekanismo por la stabila kresko de ununura kristala formo.
La vaporigitaj Si-atomoj kaj C-atomoj prefere ligos kun kristalaj surfacatomoj ĉe la kinkpunkto, kie ili nukleiĝos kaj kreskos, igante ĉiun paŝon flui antaŭen paralele. Kiam la paŝa larĝo sur la kristala surfaco multe superas la liberan disvastiĝon de adatomoj, granda nombro da adatomoj povas aglomeriĝi, kaj la dudimensia insul-simila kreskreĝimo formita detruos la paŝofluan kreskoreĝimon, rezultigante la perdon de 4H. kristalstrukturaj informoj, rezultigante Multoblajn difektojn. Tial, la alĝustigo de procezaj parametroj devas atingi la kontrolon de la surfaca paŝostrukturo, tiel subpremante la generacion de polimorfaj difektoj, atingante la celon akiri ununuran kristalan formon, kaj finfine prepari altkvalitajn kristalojn.
Kiel la plej frue evoluinta SiC-kristala kreskmetodo, la fizika vaportransportmetodo estas nuntempe la plej ĉefa kreskmetodo por kultivado de SiC-kristaloj. Kompare kun aliaj metodoj, ĉi tiu metodo havas pli malaltajn postulojn por kreska ekipaĵo, simplan kreskoprocezon, fortan kontroleblecon, relative ĝisfundan disvolvan esploradon kaj jam atingis industrian aplikon. La avantaĝo de la HTCVD-metodo estas, ke ĝi povas kreskigi konduktajn (n, p) kaj altpurajn duon-izolajn oblatojn, kaj povas kontroli la dopan koncentriĝon tiel ke la portanta koncentriĝo en la oblato estu alĝustigebla inter 3×1013~5×1019. /cm3. La malavantaĝoj estas alta teknika sojlo kaj malalta merkatparto. Ĉar la likvafaza SiC-kristala kreskoteknologio daŭre maturiĝas, ĝi montros grandan potencialon por antaŭenigi la tutan SiC-industrion en la estonteco kaj verŝajne estos nova rompopunkto en SiC-kristala kresko.
Afiŝtempo: Apr-16-2024