Wiwit ditemokake, silikon karbida wis narik kawigaten. Silicon carbide kasusun saka setengah atom Si lan setengah atom C, sing disambungake dening ikatan kovalen liwat pasangan elektron sing nuduhake orbital hibrida sp3. Ing unit struktur dhasar kristal tunggal, papat atom Si disusun ing struktur tetrahedral biasa, lan atom C dumunung ing tengah tetrahedron biasa. Kosok baline, atom Si uga bisa dianggep minangka pusat tetrahedron, mula mbentuk SiC4 utawa CSi4. Struktur tetrahedral. Ikatan kovalen ing SiC ion banget, lan energi ikatan silikon-karbon dhuwur banget, kira-kira 4.47eV. Amarga energi fault tumpukan kurang, kristal silikon karbida gampang mbentuk macem-macem polytypes sak proses wutah. Ana luwih saka 200 polytype sing dikenal, sing bisa dipérang dadi telung kategori utama: kubik, heksagonal lan trigonal.
Saiki, metode pertumbuhan utama kristal SiC kalebu Metode Transportasi Uap Fisik (metode PVT), Deposisi Uap Kimia Suhu Tinggi (metode HTCVD), Metode Fase Cairan, lan liya-liyane, metode PVT luwih diwasa lan luwih cocog kanggo industri. produksi massal. |
Cara sing disebut PVT nuduhake nyelehake kristal wiji SiC ing ndhuwur crucible, lan nyelehake bubuk SiC minangka bahan mentah ing ngisor crucible. Ing lingkungan sing ditutup kanthi suhu dhuwur lan tekanan rendah, bubuk SiC sublimates lan obah munggah ing tumindak gradien suhu lan beda konsentrasi. Cara transportasi menyang sacedhake kristal wiji banjur rekristalisasi sawise tekan negara supersaturated. Cara iki bisa entuk wutah sing bisa dikontrol saka ukuran kristal SiC lan bentuk kristal tartamtu. |
Nanging, nggunakake cara PVT kanggo tuwuh kristal SiC mbutuhake tansah njaga kahanan wutah cocok sak proses wutah long-term, digunakake bakal mimpin kanggo kelainan kisi, mangkono mengaruhi kualitas kristal. Nanging, wutah kristal SiC rampung ing papan sing ditutup. Ana sawetara cara ngawasi sing efektif lan akeh variabel, mula proses kontrol angel.
Ing proses ngembangake kristal SiC kanthi metode PVT, mode pertumbuhan aliran langkah (Step Flow Growth) dianggep minangka mekanisme utama kanggo pertumbuhan stabil saka wangun kristal tunggal.
Atom Si lan atom C sing nguap bakal luwih seneng ngiket karo atom permukaan kristal ing titik kink, ing ngendi bakal nukleasi lan tuwuh, nyebabake saben langkah maju kanthi paralel. Nalika jembaré langkah ing lumahing kristal adoh ngluwihi path free difusi saka adatoms, nomer akeh adatoms bisa agglomerate, lan loro-dimensi pulo-kaya mode wutah kawangun bakal numpes mode wutah aliran langkah, asil ing mundhut saka 4H. informasi struktur kristal, asil ing Multiple cacat. Mulane, imbuhan paramèter proses kudu entuk kontrol struktur langkah lumahing, mangkono suppressing generasi saka cacat polymorphic, nampa tujuan nggayuh wangun kristal siji, lan wekasanipun nyepakaké kristal kualitas dhuwur.
Minangka metode pertumbuhan kristal SiC sing paling wiwitan, metode transportasi uap fisik saiki dadi cara pertumbuhan sing paling umum kanggo tuwuh kristal SiC. Dibandhingake karo cara liyane, cara iki nduweni syarat sing luwih murah kanggo peralatan wutah, proses pertumbuhan sing prasaja, kontrol sing kuat, riset pangembangan sing relatif lengkap, lan wis entuk aplikasi industri. Kauntungan saka metode HTCVD yaiku bisa tuwuh wafer semi-insulating konduktif (n, p) lan kemurnian dhuwur, lan bisa ngontrol konsentrasi doping supaya konsentrasi operator ing wafer bisa diatur ing antarane 3 × 1013 ~ 5 × 1019. /cm3. Kerugian yaiku ambang teknis sing dhuwur lan pangsa pasar sing sithik. Minangka teknologi wutah kristal SiC fase Cairan terus diwasa, bakal nuduhake potensial gedhe kanggo maju kabeh industri SiC ing mangsa ngarep lan bisa uga dadi titik terobosan anyar ing pertumbuhan kristal SiC.
Wektu kirim: Apr-16-2024