Цахиурын карбидыг нээсэн цагаасаа хойш олны анхаарлыг татсан. Цахиурын карбид нь хагас Si атом ба хагас С атомаас тогтдог бөгөөд тэдгээр нь sp3 эрлийз орбиталуудыг хуваалцдаг электрон хосоор дамжуулан ковалент холбоогоор холбогддог. Түүний нэг талст бүтцийн үндсэн нэгжид дөрвөн Si атом нь ердийн тетраэдр бүтцэд байрладаг бөгөөд С атом нь ердийн тетраэдрын төвд байрладаг. Үүний эсрэгээр, Si атомыг тетраэдрийн төв гэж үзэж, улмаар SiC4 эсвэл CSi4 үүсгэдэг. Тетраэдр бүтэц. SiC дахь ковалент холбоо нь өндөр ион, цахиур-нүүрстөрөгчийн бондын энерги нь маш өндөр буюу 4.47эВ орчим байдаг. Хагарлын энерги багатай тул цахиурын карбидын талстууд өсөлтийн явцад янз бүрийн политипүүдийг амархан үүсгэдэг. Мэдэгдэж байгаа 200 гаруй политип байдаг бөгөөд эдгээрийг куб, зургаан өнцөгт, гурвалжин гэсэн гурван үндсэн ангилалд хувааж болно.
Одоогийн байдлаар SiC талстыг өсгөх үндсэн аргууд нь физик уурын тээвэрлэлтийн арга (PVT арга), өндөр температурт химийн уурын хуримтлуулах арга (HTCVD арга), шингэн фазын арга гэх мэт. Тэдгээрийн дотроос PVT арга нь илүү боловсорч гүйцсэн бөгөөд үйлдвэрлэлийн хувьд илүү тохиромжтой байдаг. масс үйлдвэрлэл. .
PVT арга гэж нэрлэгддэг арга нь тигелийн дээд талд SiC үрийн талстуудыг байрлуулах ба тигелийн ёроолд SiC нунтагыг түүхий эд болгон байрлуулахыг хэлнэ. Өндөр температур, нам даралтын хаалттай орчинд SiC нунтаг нь температурын градиент ба концентрацийн зөрүүний нөлөөн дор сублимат болж дээшээ хөдөлдөг. Үүнийг үрийн талст руу зөөж, хэт ханасан төлөвт хүрсний дараа дахин талстжуулах арга. Энэ арга нь SiC талст хэмжээ болон тодорхой болор хэлбэрийг хянах боломжтой өсөлтийг бий болгож чадна. .
Гэсэн хэдий ч, SiC талстыг ургуулахын тулд PVT аргыг ашиглах нь урт хугацааны өсөлтийн явцад зохих өсөлтийн нөхцлийг үргэлж хадгалах шаардлагатай бөгөөд эс тэгвээс энэ нь торны эмгэгийг үүсгэж, улмаар болорын чанарт нөлөөлнө. Гэсэн хэдий ч SiC талстуудын өсөлт нь хаалттай орон зайд дуусдаг. Хяналтын үр дүнтэй арга цөөн, олон хувьсагч байдаг тул үйл явцыг хянах нь хэцүү байдаг.
PVT аргаар SiC талстыг ургуулах явцад шаталсан урсгалын өсөлтийн горим (Step Flow Growth) нь нэг талст хэлбэрийн тогтвортой өсөлтийн гол механизм гэж тооцогддог.
Ууршсан Si атомууд болон С атомууд нь талст гадаргуугийн атомуудтай нугалах цэг дээр илүү сайн холбогддог бөгөөд тэдгээр нь цөм болж, ургаж, алхам бүрийг зэрэгцээ урсгахад хүргэдэг. Кристал гадаргуу дээрх алхамын өргөн нь адатомуудын тархалтын чөлөөт замаас хол давсан тохиолдолд олон тооны адатомууд бөөгнөрөх ба үүссэн хоёр хэмжээст арал шиг өсөлтийн горим нь шаталсан урсгалын өсөлтийн горимыг устгаж, 4H алдагдах болно. талст бүтцийн мэдээлэл, үр дүнд нь олон согог. Тиймээс үйл явцын параметрүүдийг тохируулах нь гадаргуугийн шаталсан бүтцийг хянахад хүрч, улмаар полиморф согогийг дарангуйлж, нэг талст хэлбэрийг олж авах зорилгод хүрч, эцсийн эцэст өндөр чанартай талстыг бэлтгэх ёстой.
SiC талстыг өсгөх хамгийн эртний арга болохын хувьд уурын физик арга нь SiC талстыг өсгөх хамгийн түгээмэл арга юм. Бусад аргуудтай харьцуулахад энэ арга нь өсөлтийн тоног төхөөрөмжид тавигдах шаардлага бага, өсөлтийн энгийн үйл явц, хүчтэй хяналт, хөгжлийн харьцангуй нарийн судалгаа, үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд аль хэдийн хүрсэн байна. HTCVD аргын давуу тал нь дамжуулагч (n, p) болон өндөр цэвэршилттэй хагас тусгаарлах ялтсуудыг ургуулж, допингийн концентрацийг хянах боломжтой бөгөөд ингэснээр вафер дахь зөөвөрлөгчийн концентрацийг 3 × 1013 ~ 5 × 1019 хооронд тохируулах боломжтой байдаг. /см3. Сул тал нь техникийн өндөр босго, зах зээлд эзлэх хувь бага байдаг. Шингэн фазын SiC талст өсөлтийн технологи нь боловсорч гүйцсэн хэвээр байгаа тул энэ нь ирээдүйд SiC үйлдвэрлэлийг бүхэлд нь хөгжүүлэх асар их боломжийг харуулах бөгөөд SiC талст өсөлтийн шинэ нээлтийн цэг болох магадлалтай.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 4-р сарын 16