Usoro atọ dị mkpa maka uto kristal SiC

Dị ka egosiri na Fig. 3, e nwere usoro atọ kachasị mkpa na-achọ ịnye SiC otu kristal na ịdị elu dị elu na arụmọrụ: mmiri mmiri epitaxy (LPE), njem ikuku anụ ahụ (PVT), na nnukwu okpomọkụ kemịkalụ vapor deposition (HTCVD). PVT bụ usoro nke ọma maka ịmepụta SiC otu kristal, nke a na-ejikarị eme ihe na ndị na-emepụta wafer.

Agbanyeghị, usoro atọ a na-agbanwe ngwa ngwa ma na-emepe emepe. Ọ gaghị ekwe omume ịkwụsị usoro nke a ga-anabata nke ọma n'ọdịnihu. Karịsịa, SiC otu kristal dị elu mepụtara site na uto ngwọta n'ọtụtụ dị elu ka akọpụtala n'afọ ndị na-adịbeghị anya, uto SiC buru ibu n'oge mmiri mmiri chọrọ okpomọkụ dị ala karịa nke usoro sublimation ma ọ bụ ntinye ego, ọ na-egosipụtakwa ọmarịcha n'imepụta P. -ụdị SiC substrates (Table 3) [33, 34].

Fig. 3: Atụmatụ usoro atọ nke SiC otu kristal na-eto eto: (a) epitaxy nke mmiri mmiri; (b) ibufe uzuoku anụ ahụ; (c) Ntube ikuku kemịkalụ dị elu

Tebụl 3: Tụnyere LPE, PVT na HTCVD maka itolite otu kristal SiC [33, 34]

Uto ngwọta bụ teknụzụ ọkọlọtọ maka ịkwadebe semiconductor compound [36]. Kemgbe 1960, ndị nchọpụta agbalịwo ịmepụta kristal na ngwọta [37]. Ozugbo e mepụtara nkà na ụzụ ahụ, a pụrụ ịchịkwa supersaturation nke elu elu nke na-eto eto nke ọma, nke na-eme ka usoro ngwọta bụrụ nkà na ụzụ na-ekwe nkwa maka ịnweta otu kristal ingots dị elu.

Maka uto ngwọta nke otu kristal SiC, isi iyi Si sitere na Si gbazee nke ukwuu ebe graphite crucible na-eje ozi ebumnuche abụọ: kpo oku na isi iyi C solute. Otu kristal SiC nwere ike itolite n'okpuru ezigbo stoichiometric ratio mgbe oke C na Si dị nso na 1, na-egosi njupụta ntụpọ dị ala [28]. Otú ọ dị, na nrụgide ikuku, SiC na-egosi na ọ dịghị ebe mgbaze ma na-emebi ozugbo site na ikuku vaporization gafere gburugburu 2,000 Celsius. SiC agbaze, dị ka usoro iwu na-atụ anya, nwere ike na-guzobere n'okpuru siri ike hụrụ si Si-C ọnụọgụ abụọ usoro eserese (Fig. 4) na site okpomọkụ gradient na ngwọta usoro. Nke dị elu nke C na Si gbazee dị iche site na 1at.% ruo 13at.%. Ntugharị C na-anya ụgbọ ala, na-eto ngwa ngwa, ebe ike C dị ala nke uto bụ C supersaturation nke na-achịkwa nrụgide nke 109 Pa na okpomọkụ karịa 3,200 Celsius. Ọ nwere ike supersaturation na-emepụta elu dị larịị [22, 36-38].okpomọkụ n'etiti 1,400 na 2,800 Celsius C, solubility nke C na Si gbazee dịgasị site na 1at.% ruo 13at.%. Ihe na-ebu ibu nke uto bụ C supersaturation nke na-achịkwa gradient okpomọkụ na usoro ngwọta. N'ịdị elu nke C supersaturation, na-eto ngwa ngwa, ebe obere C supersaturation na-emepụta elu dị larịị [22, 36-38].

Foto 4: eserese ọnụọgụ abụọ nke Si-C [40]

Ihe mebere mgbanwe nke doping ma ọ bụ ihe ndị na-adịghị ahụkebe n'ụwa ọ bụghị naanị na-ebelata oke okpomọkụ mana ọ dị ka ọ bụ naanị ụzọ isi meziwanye ike carbon solubility na Si gbazee. Mgbakwunye nke metal mgbanwe mgbanwe, dị ka Ti [8, 14-16, 19, 40-52], Cr [29, 30, 43, 50, 53-75], Co [63, 76], Fe [77- 80]. Ọzọkwa, usoro LPE dị mma maka ụdị doping P-ụdị nke SiC, nke enwere ike nweta site na itinye Al n'ime
ihe mgbaze [50, 53, 56, 59, 64, 71-73, 82, 83]. Otú ọ dị, ntinye nke Al na-eduga na mmụba nke resistivity nke P-ụdị SiC single crystals [49, 56] .Ewezuga N-ụdị uto n'okpuru nitrogen doping,

Uto ngwọta na-emekarị na ikuku ikuku ikuku. Ọ bụ ezie na helium (He) dị ọnụ karịa argon, ọtụtụ ndị ọkà mmụta na-akwado ya n'ihi viscosity ya dị ala na elu okpomọkụ dị elu (oge 8 nke argon) [85]. Ọnụego mbata na ọdịnaya Cr dị na 4H-SiC yiri n'okpuru He na ikuku Ar, egosipụtara na uto n'okpuru Heresults n'ogo dị elu karịa uto n'okpuruAr n'ihi oke ọkụ nke onye na-ejide mkpụrụ [68]. Ọ na-egbochi oghere ndị dị n'ime kristal toro eto na nucleation na-enweghị onwe ya na ngwọta, mgbe ahụ, enwere ike nweta ọdịdị elu dị larịị [86].

Akwụkwọ a webatara mmepe, ngwa na akụrụngwa nke ngwaọrụ SiC, yana ụzọ atọ bụ isi maka itolite SiC otu kristal. Na ngalaba ndị na-esonụ, a tụlere usoro uto ngwọta dị ugbu a na isi ihe kwekọrọ. N'ikpeazụ, a tụpụtara echiche nke tụlere ihe ịma aka na ọrụ ga-eme n'ọdịnihu gbasara nnukwu uto nke otu kristal SiC site na usoro ngwọta.