ការរីកលូតលាស់នៃស៊ីលីកុនកាបូនស៊ីលីកុនគ្រីស្តាល់តែមួយ

ចាប់តាំងពីការរកឃើញរបស់វាស៊ីលីកុនកាបូនបានទាក់ទាញការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងទូលំទូលាយ។ ស៊ីលីកុន carbide ត្រូវបានផ្សំឡើងដោយពាក់កណ្តាលអាតូម Si និងពាក់កណ្តាល C អាតូម ដែលត្រូវបានតភ្ជាប់ដោយចំណង covalent តាមរយៈគូអេឡិចត្រុងចែករំលែក sp3 hybrid orbitals ។ នៅក្នុងឯកតារចនាសម្ព័ន្ធមូលដ្ឋាននៃគ្រីស្តាល់តែមួយរបស់វា អាតូម Si ចំនួនបួនត្រូវបានរៀបចំនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ tetrahedral ធម្មតា ហើយអាតូម C ស្ថិតនៅចំកណ្តាលនៃ tetrahedron ធម្មតា។ ផ្ទុយទៅវិញ អាតូម Si ក៏អាចចាត់ទុកថាជាចំណុចកណ្តាលនៃតេត្រាហ៊ីដរ៉ុន ដោយហេតុនេះបង្កើតបានជា SiC4 ឬ CSi4 ។ រចនាសម្ព័ន្ធ Tetrahedral ។ ចំណង covalent នៅក្នុង SiC មានអ៊ីយ៉ុងខ្ពស់ ហើយថាមពលនៃចំណងស៊ីលីកុន-កាបូនគឺខ្ពស់ណាស់ ប្រហែល 4.47eV។ ដោយសារថាមពលមានកំហុសក្នុងការដាក់ជង់ទាប គ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនកាបែតអាចបង្កើតបានយ៉ាងងាយស្រួលនូវប្រភេទពហុប្រភេទផ្សេងៗក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការលូតលាស់។ មានពហុប្រភេទដែលគេស្គាល់ច្រើនជាង 200 ដែលអាចបែងចែកជាបីប្រភេទធំៗគឺ គូប ឆកោន និងត្រីកោណ។

នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ វិធីសាស្ត្រលូតលាស់សំខាន់ៗរបស់គ្រីស្តាល់ SiC រួមមាន វិធីសាស្ត្រដឹកជញ្ជូនចំហាយរូបវិទ្យា (វិធីសាស្ត្រ PVT) ការទម្លាក់ចំហាយគីមីដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (វិធីសាស្ត្រ HTCVD) វិធីសាស្ត្រដំណាក់កាលរាវ ជាដើម។ ក្នុងចំណោមវិធីសាស្ត្រ PVT មានភាពចាស់ទុំ និងសមស្របជាងសម្រាប់ឧស្សាហកម្ម។ ផលិតកម្មដ៏ធំ។ ន

វិធីសាស្រ្ត PVT ដែលគេហៅថា សំដៅលើការដាក់គ្រីស្តាល់គ្រាប់ពូជ SiC នៅលើកំពូលនៃឈើឆ្កាង ហើយការដាក់ម្សៅ SiC ជាវត្ថុធាតុដើមនៅផ្នែកខាងក្រោមនៃឈើឆ្កាង។ នៅក្នុងបរិយាកាសបិទជិតនៃសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងសម្ពាធទាប ម្សៅ SiC sublimates និងផ្លាស់ទីឡើងលើក្រោមសកម្មភាពនៃជម្រាលសីតុណ្ហភាព និងភាពខុសគ្នានៃកំហាប់។ វិធីសាស្រ្តនៃការដឹកជញ្ជូនវាទៅកាន់តំបន់ជុំវិញនៃគ្រីស្តាល់គ្រាប់ពូជ ហើយបន្ទាប់មក recrystall វាបន្ទាប់ពីឈានដល់ស្ថានភាព supersaturated ។ វិធីសាស្រ្តនេះអាចសម្រេចបាននូវការលូតលាស់ដែលអាចគ្រប់គ្រងបាននៃទំហំគ្រីស្តាល់ SiC និងទម្រង់គ្រីស្តាល់ជាក់លាក់។ ន
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការប្រើវិធីសាស្រ្ត PVT ដើម្បីបណ្តុះគ្រីស្តាល់ SiC ទាមទារឱ្យរក្សាលក្ខខណ្ឌលូតលាស់សមស្របជានិច្ចក្នុងដំណើរការលូតលាស់រយៈពេលវែង បើមិនដូច្នេះទេវានឹងនាំឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយបន្ទះឈើ ដូច្នេះប៉ះពាល់ដល់គុណភាពនៃគ្រីស្តាល់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយការរីកលូតលាស់នៃគ្រីស្តាល់ SiC ត្រូវបានបញ្ចប់នៅក្នុងកន្លែងបិទជិត។ មានវិធីសាស្រ្តត្រួតពិនិត្យដែលមានប្រសិទ្ធភាពតិចតួច និងអថេរជាច្រើន ដូច្នេះការគ្រប់គ្រងដំណើរការគឺពិបាកណាស់។

នៅក្នុងដំណើរការនៃការរីកលូតលាស់គ្រីស្តាល់ SiC ដោយវិធីសាស្រ្ត PVT របៀបកំណើនលំហូរជំហាន (កំណើនលំហូរជំហាន) ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាយន្តការចម្បងសម្រាប់ការលូតលាស់ប្រកបដោយស្ថេរភាពនៃទម្រង់គ្រីស្តាល់តែមួយ។
អាតូម Si និង C អាតូមដែលមានចំហាយទឹក នឹងមានទំនាក់ទំនងល្អជាមួយអាតូមផ្ទៃគ្រីស្តាល់នៅចំណុច kink ដែលជាកន្លែងដែលពួកវានឹង nucleate និងលូតលាស់ដែលបណ្តាលឱ្យជំហាននីមួយៗហូរទៅមុខស្របគ្នា។ នៅពេលដែលទទឹងជំហាននៅលើផ្ទៃគ្រីស្តាល់លើសពីផ្លូវដែលមិនមានការសាយភាយនៃអាតូម នោះអាតូមមួយចំនួនធំអាចប្រមូលផ្តុំគ្នា ហើយរបៀបលូតលាស់ដូចកោះពីរវិមាត្រដែលបានបង្កើតឡើងនឹងបំផ្លាញរបៀបកំណើនលំហូរជំហាន ដែលបណ្តាលឱ្យបាត់បង់ 4H ។ ព័ត៌មានអំពីរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ ដែលបណ្តាលឱ្យមានពិការភាពច្រើន។ ដូច្នេះការកែតម្រូវនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការត្រូវតែសម្រេចបាននូវការគ្រប់គ្រងនៃរចនាសម្ព័ន្ធជំហានលើផ្ទៃ ដោយហេតុនេះការទប់ស្កាត់ការបង្កើតពិការភាព polymorphic សម្រេចបាននូវគោលបំណងនៃការទទួលបានទម្រង់គ្រីស្តាល់តែមួយ ហើយទីបំផុតរៀបចំគ្រីស្តាល់គុណភាពខ្ពស់។

ក្នុងនាមជាវិធីសាស្ត្រលូតលាស់គ្រីស្តាល់ SiC ដែលបានអភិវឌ្ឍដំបូងបំផុត វិធីសាស្ត្រដឹកជញ្ជូនចំហាយទឹកបច្ចុប្បន្នគឺជាវិធីសាស្ត្រលូតលាស់ដ៏សំខាន់បំផុតសម្រាប់ការរីកលូតលាស់គ្រីស្តាល់ SiC ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងវិធីសាស្រ្តផ្សេងទៀត វិធីសាស្រ្តនេះមានតម្រូវការទាបជាងសម្រាប់ឧបករណ៍កំណើន ដំណើរការលូតលាស់ដ៏សាមញ្ញ ការគ្រប់គ្រងខ្លាំង ការស្រាវជ្រាវអភិវឌ្ឍន៍យ៉ាងម៉ត់ចត់ និងបានសម្រេចនូវការអនុវត្តឧស្សាហកម្មរួចហើយ។ អត្ថប្រយោជន៍នៃវិធីសាស្ត្រ HTCVD គឺថាវាអាចលូតលាស់ wafers conductive (n, p) និង wafers ពាក់កណ្តាលអ៊ីសូឡង់ដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ ហើយអាចគ្រប់គ្រងកំហាប់ doping ដូច្នេះកំហាប់ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូននៅក្នុង wafer អាចលៃតម្រូវបានរវាង 3 × 1013 ~ 5 × 1019 ។ /cm3. គុណវិបត្តិគឺកម្រិតបច្ចេកទេសខ្ពស់ និងចំណែកទីផ្សារទាប។ នៅពេលដែលបច្ចេកវិទ្យាកំណើនគ្រីស្តាល់ SiC ដំណាក់កាលរាវបន្តមានភាពចាស់ទុំ វានឹងបង្ហាញពីសក្តានុពលដ៏អស្ចារ្យក្នុងការជំរុញឧស្សាហកម្ម SiC ទាំងមូលនាពេលអនាគត ហើយទំនងជាចំណុចរបត់ថ្មីមួយនៅក្នុងកំណើនគ្រីស្តាល់ SiC ។