Proċess ta 'sinteżi ta' trab tal-kristall wieħed SiC ta 'purità għolja

Fil-proċess tat-tkabbir tal-kristall wieħed tal-karbur tas-silikon, it-trasport fiżiku tal-fwar huwa l-metodu kurrenti ta 'industrijalizzazzjoni mainstream. Għall-metodu tat-tkabbir PVT,trab tal-karbur tas-silikongħandu influwenza kbira fuq il-proċess tat-tkabbir. Il-parametri kollha ta'trab tal-karbur tas-silikonjaffettwaw direttament il-kwalità tat-tkabbir tal-kristall wieħed u l-proprjetajiet elettriċi. Fl-applikazzjonijiet industrijali kurrenti, l-komunement użatitrab tal-karbur tas-silikonproċess ta 'sinteżi huwa l-metodu ta' sinteżi ta 'temperatura għolja li jippropaga lilu nnifsu.
Il-metodu ta 'sinteżi ta' temperatura għolja li jippropaga waħdu juża temperatura għolja biex jagħti lir-reaġenti sħana inizjali biex jibdew reazzjonijiet kimiċi, u mbagħad juża s-sħana tar-reazzjoni kimika tiegħu stess biex jippermetti li s-sustanzi mhux reaġiti jkomplu jlestu r-reazzjoni kimika. Madankollu, peress li r-reazzjoni kimika ta 'Si u C tirrilaxxa inqas sħana, reattivi oħra għandhom jiġu miżjuda biex tinżamm ir-reazzjoni. Għalhekk, ħafna studjużi pproponew metodu ta 'sinteżi awtopropaganti mtejba fuq din il-bażi, li jintroduċu attivatur. Il-metodu li jippropaga waħdu huwa relattivament faċli biex jiġi implimentat, u diversi parametri ta 'sinteżi huma faċli biex jiġu kkontrollati b'mod stabbli. Sintesi fuq skala kbira tissodisfa l-ħtiġijiet ta 'industrijalizzazzjoni.

Sa mill-1999, Bridgeport uża l-metodu ta 'sinteżi ta' temperatura għolja li jippropaga lilhom infushom biex jissintetizzaTrab tas-SiC, iżda użat etoxysilane u reżina fenol bħala materja prima, li kienet għalja. Gao Pan u oħrajn użaw trab Si ta 'purità għolja u trab C bħala materja prima biex jissintetizzawTrab tas-SiCb'reazzjoni ta 'temperatura għolja f'atmosfera ta' argon. Ning Lina ipprepara partiċelli kbarTrab tas-SiCb'sinteżi sekondarja.

Il-forn tat-tisħin ta 'induzzjoni ta' frekwenza medja żviluppat mit-Tieni Istitut tar-Riċerka taċ-Ċina Electronics Technology Group Corporation tħallat b'mod uniformi trab tas-silikon u trab tal-karbonju f'ċertu proporzjon stojkjometriku u jpoġġihom fi griġjol tal-grafita. Il-griġjol tal-grafitajitqiegħed f'forn tat-tisħin ta 'induzzjoni ta' frekwenza medja għat-tisħin, u l-bidla fit-temperatura tintuża biex tisintetizza u tittrasforma l-fażi ta 'temperatura baxxa u l-fażi ta' temperatura għolja tal-karbur tas-silikon rispettivament. Peress li t-temperatura tar-reazzjoni ta 'sinteżi β-SiC fil-fażi ta' temperatura baxxa hija aktar baxxa mit-temperatura tal-volatilizzazzjoni tas-Si, is-sinteżi ta 'β-SiC taħt vakwu għoli tista' tiżgura sew l-awtopropagazzjoni. Il-metodu ta 'introduzzjoni ta' gass argon, idroġenu u HCl fis-sintesi ta 'α-SiC jipprevjeni d-dekompożizzjoni ta'Trab tas-SiCfl-istadju ta 'temperatura għolja, u jista' effettivament inaqqas il-kontenut tan-nitroġenu fi trab α-SiC.

Shandong Tianyue iddisinjat forn ta 'sinteżi, bl-użu tal-gass silan bħala materja prima tas-silikon u trab tal-karbonju bħala materja prima tal-karbonju. L-ammont ta 'gass tal-materja prima introdott ġie aġġustat b'metodu ta' sinteżi f'żewġ stadji, u d-daqs finali tal-partiċelli tal-karbur tas-silikon sintetizzat kien bejn 50 u 5 000 um.

 

1 Fatturi ta 'kontroll tal-proċess ta' sinteżi tat-trab

 

1.1 Effett tad-daqs tal-partiċelli tat-trab fuq it-tkabbir tal-kristall

Id-daqs tal-partiċelli tat-trab tal-karbur tas-silikon għandu influwenza importanti ħafna fuq it-tkabbir sussegwenti tal-kristall wieħed. It-tkabbir tal-kristall wieħed SiC bil-metodu PVT jinkiseb prinċipalment billi jinbidel il-proporzjon molari tas-silikon u l-karbonju fil-komponent tal-fażi tal-gass, u l-proporzjon molari tas-silikon u l-karbonju fil-komponent tal-fażi tal-gass huwa relatat mad-daqs tal-partiċelli tat-trab tal-karbur tas-silikon . Il-pressjoni totali u l-proporzjon tas-silikon-karbonju tas-sistema tat-tkabbir jiżdiedu bit-tnaqqis tad-daqs tal-partiċelli. Meta d-daqs tal-partiċelli jonqos minn 2-3 mm għal 0.06 mm, il-proporzjon tas-silikon-karbonju jiżdied minn 1.3 għal 4.0. Meta l-partiċelli jkunu żgħar sa ċertu punt, il-pressjoni parzjali Si tiżdied, u saff ta 'film Si huwa ffurmat fuq il-wiċċ tal-kristall li qed jikber, li jinduċi tkabbir gass-likwidu-solidu, li jaffettwa l-polimorfiżmu, difetti fil-punt u difetti fil-linja fil-kristall. Għalhekk, id-daqs tal-partiċelli tat-trab tal-karbur tas-silikon ta 'purità għolja għandu jkun ikkontrollat ​​tajjeb.

Barra minn hekk, meta d-daqs tal-partiċelli tat-trab SiC huwa relattivament żgħir, it-trab jiddekomponi aktar malajr, li jirriżulta fi tkabbir eċċessiv ta 'kristalli singoli tas-SiC. Min-naħa waħda, fl-ambjent ta 'temperatura għolja tat-tkabbir ta' kristall wieħed SiC, iż-żewġ proċessi ta 'sintesi u dekompożizzjoni jitwettqu simultanjament. Trab tal-karbur tas-silikon se jiddekomponi u jifforma karbonju fil-fażi tal-gass u fażi solida bħal Si, Si2C, SiC2, li jirriżulta f'karbonizzazzjoni serja ta 'trab polikristallin u l-formazzjoni ta' inklużjonijiet tal-karbonju fil-kristall; min-naħa l-oħra, meta r-rata ta 'dekompożizzjoni tat-trab hija relattivament mgħaġġla, l-istruttura tal-kristall tal-kristall wieħed SiC mkabbar hija suxxettibbli għall-bidla, li jagħmilha diffiċli biex tikkontrolla l-kwalità tal-kristall wieħed SiC imkabbar.

 

1.2 Effett tal-forma tal-kristall tat-trab fuq it-tkabbir tal-kristall

It-tkabbir ta 'kristall wieħed SiC bil-metodu PVT huwa proċess ta' sublimazzjoni-rikristallizzazzjoni f'temperatura għolja. Il-forma tal-kristall tal-materja prima SiC għandha influwenza importanti fuq it-tkabbir tal-kristall. Fil-proċess ta 'sinteżi ta' trab, il-fażi ta 'sinteżi ta' temperatura baxxa (β-SiC) bi struttura kubica taċ-ċellula ta 'unità u l-fażi ta' sinteżi ta 'temperatura għolja (α-SiC) bi struttura eżagonali taċ-ċellula ta' unità se jiġu prodotti prinċipalment . Hemm ħafna forom tal-kristall tal-karbur tas-silikon u firxa dejqa ta 'kontroll tat-temperatura. Pereżempju, 3C-SiC se jittrasforma f'polymorph eżagonali tal-karbur tas-silikon, jiġifieri 4H/6H-SiC, f'temperaturi 'l fuq minn 1900°C.

Matul il-proċess ta 'tkabbir ta' kristall wieħed, meta trab β-SiC jintuża biex jikber kristalli, il-proporzjon molari silikon-karbonju huwa akbar minn 5.5, filwaqt li meta trab α-SiC jintuża biex jikber kristalli, il-proporzjon molari silikon-karbonju huwa 1.2. Meta t-temperatura togħla, isseħħ transizzjoni tal-fażi fil-griġjol. F'dan iż-żmien, il-proporzjon molari fil-fażi tal-gass isir akbar, li ma jwassalx għat-tkabbir tal-kristall. Barra minn hekk, impuritajiet oħra tal-fażi tal-gass, inklużi karbonju, silikon u dijossidu tas-silikon, huma ġġenerati faċilment matul il-proċess ta 'tranżizzjoni tal-fażi. Il-preżenza ta 'dawn l-impuritajiet tikkawża li l-kristall ikabbar mikrotubi u vojt. Għalhekk, il-forma tal-kristall tat-trab għandha tkun ikkontrollata b'mod preċiż.

 

1.3 Effett tal-impuritajiet tat-trab fuq it-tkabbir tal-kristall

Il-kontenut ta 'impurità fit-trab tas-SiC jaffettwa n-nukleazzjoni spontanja waqt it-tkabbir tal-kristall. Aktar ma jkun għoli l-kontenut ta 'impurità, inqas ikun probabbli li l-kristall jinnuklea spontanjament. Għas-SiC, l-impuritajiet ewlenin tal-metall jinkludu B, Al, V, u Ni, li jistgħu jiġu introdotti permezz ta 'għodod ta' proċessar waqt l-ipproċessar ta 'trab tas-silikon u trab tal-karbonju. Fost dawn, B u Al huma l-impuritajiet ewlenin tal-aċċettazzjoni tal-livell ta 'enerġija baxxa fis-SiC, li jirriżultaw fi tnaqqis fir-reżistenza tas-SiC. Impuritajiet oħra tal-metall se jintroduċu ħafna livelli ta 'enerġija, li jirriżultaw fi proprjetajiet elettriċi instabbli ta' kristalli singoli SiC f'temperaturi għoljin, u jkollhom impatt akbar fuq il-proprjetajiet elettriċi ta 'substrati ta' kristall wieħed semi-insulanti ta 'purità għolja, speċjalment ir-reżistività. Għalhekk, trab tal-karbur tas-silikon ta 'purità għolja għandu jiġi sintetizzat kemm jista' jkun.

 

1.4 Effett tal-kontenut tan-nitroġenu fit-trab fuq it-tkabbir tal-kristall

Il-livell tal-kontenut tan-nitroġenu jiddetermina r-reżistività tas-sottostrat tal-kristall wieħed. Il-manifatturi ewlenin jeħtieġ li jaġġustaw il-konċentrazzjoni tad-doping tan-nitroġenu fil-materjal sintetiku skont il-proċess tat-tkabbir tal-kristall matur matul is-sinteżi tat-trab. Is-sottostrati tal-kristall wieħed tal-karbur tas-silikon semi-insulanti ta 'purità għolja huma l-aktar materjali promettenti għall-komponenti elettroniċi tal-qalba militari. Biex tikber substrati ta 'kristall wieħed semi-insulanti ta' purità għolja b'reżistività għolja u proprjetajiet elettriċi eċċellenti, il-kontenut tan-nitroġenu impurità prinċipali fis-sottostrat għandu jiġi kkontrollat ​​f'livell baxx. Substrati konduttivi tal-kristall wieħed jeħtieġu li l-kontenut tan-nitroġenu jiġi kkontrollat ​​f'konċentrazzjoni relattivament għolja.

 

2 Teknoloġija ta 'kontroll ewlieni għas-sinteżi tat-trab

Minħabba l-ambjenti ta 'użu differenti tas-sottostrati tal-karbur tas-silikon, it-teknoloġija ta' sinteżi għal trabijiet ta 'tkabbir għandha wkoll proċessi differenti. Għal trabijiet ta 'tkabbir ta' kristall wieħed konduttivi tat-tip N, purità għolja ta 'impurità u fażi waħda huma meħtieġa; filwaqt li għal trabijiet ta 'tkabbir ta' kristall wieħed semi-insulazzjoni, huwa meħtieġ kontroll strett tal-kontenut tan-nitroġenu.

 

2.1 Kontroll tad-daqs tal-partiċelli tat-trab

2.1.1 Temperatura tas-sinteżi

Filwaqt li nżommu kundizzjonijiet oħra ta 'proċess mhux mibdula, it-trabijiet tas-SiC iġġenerati f'temperaturi ta' sinteżi ta '1900 ℃, 2000 ℃, 2100 ℃, u 2200 ℃ ġew kampjunati u analizzati. Kif muri fil-Figura 1, wieħed jista 'jara li d-daqs tal-partiċelli huwa 250 ~ 600 μm f'1900 ℃, u d-daqs tal-partiċelli jiżdied għal 600 ~ 850 μm f'2000 ℃, u d-daqs tal-partiċelli jinbidel b'mod sinifikanti. Meta t-temperatura tkompli titla 'għal 2100 ℃, id-daqs tal-partiċelli tat-trab tas-SiC huwa 850 ~ 2360 μm, u ż-żieda għandha tendenza li tkun ġentili. Id-daqs tal-partiċelli ta 'SiC f'2200 ℃ huwa stabbli f'madwar 2360 μm. Iż-żieda fit-temperatura ta 'sintesi minn 1900 ℃ għandha effett pożittiv fuq id-daqs tal-partiċelli SiC. Meta t-temperatura tas-sinteżi tkompli tiżdied minn 2100 ℃, id-daqs tal-partiċelli ma jibqax jinbidel b'mod sinifikanti. Għalhekk, meta t-temperatura tas-sinteżi hija ssettjata għal 2100 ℃, jista 'jiġi sintetizzat daqs tal-partiċelli akbar b'konsum ta' enerġija aktar baxx.

 

2.1.2 Ħin ta' sinteżi

Kundizzjonijiet oħra tal-proċess jibqgħu mhux mibdula, u l-ħin tas-sinteżi huwa ssettjat għal 4 h, 8 h, u 12 h rispettivament. L-analiżi tal-kampjunar tat-trab SiC iġġenerat hija murija fil-Figura 2. Jinstab li l-ħin tas-sinteżi għandu effett sinifikanti fuq id-daqs tal-partiċelli tas-SiC. Meta l-ħin tas-sinteżi huwa 4 h, id-daqs tal-partiċelli huwa prinċipalment imqassam f'200 μm; meta l-ħin tas-sinteżi huwa ta '8 sigħat, id-daqs tal-partiċelli sintetiċi jiżdied b'mod sinifikanti, prinċipalment imqassam f'madwar 1 000 μm; hekk kif il-ħin tas-sinteżi jkompli jiżdied, id-daqs tal-partiċelli jiżdied aktar, prinċipalment imqassam f'madwar 2 000 μm.

 

2.1.3 Influwenza tad-daqs tal-partiċelli tal-materja prima

Hekk kif il-katina tal-produzzjoni tal-materjal tas-silikon domestiku titjieb gradwalment, il-purità tal-materjali tas-silikon titjieb ukoll aktar. Fil-preżent, il-materjali tas-silikon użati fis-sintesi huma prinċipalment maqsuma f'silikon granulari u silikon trab, kif muri fil-Figura 3.

Intużaw materja prima tas-silikon differenti biex iwettqu esperimenti ta 'sintesi tal-karbur tas-silikon. It-tqabbil tal-prodotti sintetiċi huwa muri fil-Figura 4. L-analiżi turi li meta tuża materja prima tas-silikon tal-blokki, ammont kbir ta 'elementi Si huma preżenti fil-prodott. Wara li l-blokka tas-silikon titfarrak għat-tieni darba, l-element Si fil-prodott sintetiku jitnaqqas b'mod sinifikanti, iżda għadu jeżisti. Fl-aħħarnett, trab tas-silikon jintuża għas-sintesi, u SiC biss huwa preżenti fil-prodott. Dan għaliex fil-proċess ta 'produzzjoni, is-silikon granulari ta' daqs kbir jeħtieġ li jgħaddi minn reazzjoni ta 'sinteżi tal-wiċċ l-ewwel, u l-karbur tas-silikon jiġi sintetizzat fuq il-wiċċ, li jipprevjeni li t-trab intern tas-Si jkompli jingħaqad ma' trab C. Għalhekk, jekk is-silikon tal-blokk jintuża bħala materja prima, jeħtieġ li jiġi mgħaffeġ u mbagħad soġġett għal proċess ta 'sinteżi sekondarja biex jinkiseb trab tal-karbur tas-silikon għat-tkabbir tal-kristall.

 

2.2 Kontroll tal-forma tal-kristall tat-trab

 

2.2.1 Influwenza tat-temperatura tas-sinteżi

Filwaqt li jinżammu kundizzjonijiet oħra tal-proċess mhux mibdula, it-temperatura tas-sinteżi hija 1500℃, 1700℃, 1900℃, u 2100℃, u t-trab SiC iġġenerat jittieħed kampjun u analizzat. Kif muri fil-Figura 5, β-SiC huwa isfar earthy, u α-SiC huwa eħfef fil-kulur. Billi tosserva l-kulur u l-morfoloġija tat-trab sintetizzat, jista 'jiġi determinat li l-prodott sintetizzat huwa β-SiC f'temperaturi ta' 1500℃ u 1700℃. F'1900℃, il-kulur isir eħfef, u jidhru partiċelli eżagonali, li jindikaw li wara li t-temperatura titla 'għal 1900℃, isseħħ transizzjoni ta' fażi, u parti minn β-SiC tiġi kkonvertita f'α-SiC; meta t-temperatura tkompli titla 'għal 2100 ℃, jinstab li l-partiċelli sintetizzati huma trasparenti, u α-SiC bażikament ġie kkonvertit.

 

2.2.2 Effett tal-ħin tas-sinteżi

Kundizzjonijiet oħra tal-proċess jibqgħu mhux mibdula, u l-ħin tas-sinteżi huwa ssettjat għal 4h, 8h, u 12h, rispettivament. It-trab SiC iġġenerat jittieħed kampjun u jiġi analizzat b'diffrattometru (XRD). Ir-riżultati huma murija fil-Figura 6. Il-ħin ta 'sintesi għandu ċerta influwenza fuq il-prodott sintetizzat minn trab SiC. Meta l-ħin tas-sinteżi huwa 4 h u 8 h, il-prodott sintetiku huwa prinċipalment 6H-SiC; meta l-ħin tas-sinteżi huwa 12-il siegħa, 15R-SiC jidher fil-prodott.

 

2.2.3 Influwenza tal-proporzjon tal-materja prima

Proċessi oħra jibqgħu mhux mibdula, l-ammont ta 'sustanzi tas-silikon-karbonju huwa analizzat, u l-proporzjonijiet huma 1.00, 1.05, 1.10 u 1.15 rispettivament għal esperimenti ta' sinteżi. Ir-riżultati huma murija fil-Figura 7.

Mill-ispettru XRD, wieħed jista 'jara li meta l-proporzjon tas-silikon-karbonju huwa akbar minn 1.05, jidher Si żejjed fil-prodott, u meta l-proporzjon tas-silikon-karbonju huwa inqas minn 1.05, jidher C żejjed. Meta l-proporzjon tas-silikon-karbonju huwa 1.05, il-karbonju ħieles fil-prodott sintetiku huwa bażikament eliminat, u ma jidher l-ebda silikon ħieles. Għalhekk, il-proporzjon tal-ammont tal-proporzjon tas-silikon-karbonju għandu jkun 1.05 biex jissintetizza SiC ta 'purità għolja.

 

2.3 Kontroll ta 'kontenut baxx ta' nitroġenu fit-trab

2.3.1 Materja prima sintetika

Il-materja prima użata f'dan l-esperiment hija trab tal-karbonju ta 'purità għolja u trab tas-silikon ta' purità għolja b'dijametru medjan ta '20 μm. Minħabba d-daqs żgħir tal-partiċelli tagħhom u l-erja tal-wiċċ speċifika kbira, huma faċli biex jassorbu N2 fl-arja. Meta tissintetizza t-trab, se tinġieb fil-forma tal-kristall tat-trab. Għat-tkabbir ta 'kristalli tat-tip N, id-doping irregolari ta' N2 fit-trab iwassal għal reżistenza irregolari tal-kristall u anke bidliet fil-forma tal-kristall. Il-kontenut tan-nitroġenu tat-trab sintetizzat wara li jiġi introdott l-idroġenu huwa baxx b'mod sinifikanti. Dan għaliex il-volum tal-molekuli tal-idroġenu huwa żgħir. Meta l-N2 adsorbit fit-trab tal-karbonju u trab tas-silikon jissaħħan u dekompost mill-wiċċ, H2 jinfirex bis-sħiħ fil-vojt bejn it-trabijiet bil-volum żgħir tiegħu, jissostitwixxi l-pożizzjoni ta 'N2, u N2 jaħrab mill-griġjol matul il-proċess tal-vakwu, jintlaħaq l-għan li jitneħħa l-kontenut tan-nitroġenu.

 

2.3.2 Proċess ta' sinteżi

Matul is-sinteżi tat-trab tal-karbur tas-silikon, peress li r-raġġ tal-atomi tal-karbonju u l-atomi tan-nitroġenu huwa simili, in-nitroġenu se jissostitwixxi l-postijiet vakanti tal-karbonju fil-karbur tas-silikon, u b'hekk iżid il-kontenut tan-nitroġenu. Dan il-proċess sperimentali jadotta l-metodu ta 'introduzzjoni ta' H2, u H2 jirreaġixxi ma 'elementi tal-karbonju u silikon fil-griġjol ta' sinteżi biex jiġġenera gassijiet C2H2, C2H, u SiH. Il-kontenut tal-element tal-karbonju jiżdied permezz tat-trażmissjoni tal-fażi tal-gass, u b'hekk jitnaqqsu l-postijiet battala tal-karbonju. L-iskop tat-tneħħija tan-nitroġenu jintlaħaq.

 

2.3.3 Ipproċessa l-kontroll tal-kontenut tan-nitroġenu fl-isfond

Griġjoli tal-grafita b'porożità kbira jistgħu jintużaw bħala sorsi C addizzjonali biex jassorbu l-fwar tas-Si fil-komponenti tal-fażi tal-gass, inaqqsu Si fil-komponenti tal-fażi tal-gass, u b'hekk iżidu C/Si. Fl-istess ħin, griġjoli tal-grafita jistgħu wkoll jirreaġixxu ma 'atmosfera Si biex jiġġeneraw Si2C, SiC2 u SiC, li hija ekwivalenti għall-atmosfera Si li ġġib sors C mill-griġjol tal-grafita fl-atmosfera tat-tkabbir, iżid il-proporzjon C, u jżid ukoll il-proporzjon tal-karbonju-silikon . Għalhekk, il-proporzjon tal-karbonju-silikon jista 'jiżdied billi jintużaw griġjoli tal-grafita b'porożità kbira, jitnaqqsu l-postijiet vakanti tal-karbonju, u jintlaħaq l-iskop li jitneħħa n-nitroġenu.

 

3 Analiżi u disinn ta 'proċess ta' sinteżi ta 'trab tal-kristall wieħed

 

3.1 Prinċipju u disinn tal-proċess ta 'sinteżi

Permezz tal-istudju komprensiv imsemmi hawn fuq dwar il-kontroll tad-daqs tal-partiċelli, il-forma tal-kristall u l-kontenut tan-nitroġenu tas-sinteżi tat-trab, huwa propost proċess ta 'sinteżi. Trab C ta 'purità għolja u trab Si jintgħażlu, u huma mħallta b'mod uniformi u mgħobbija fi griġjol tal-grafita skond proporzjon tas-silikon-karbonju ta' 1.05. Il-passi tal-proċess huma prinċipalment maqsuma f'erba 'stadji:
1) Proċess ta 'denitrifikazzjoni b'temperatura baxxa, vacuuming għal 5 × 10-4 Pa, imbagħad introduzzjoni ta' idroġenu, tagħmel il-pressjoni tal-kamra ta 'madwar 80 kPa, iżżomm għal 15-il minuta, u tirrepeti erba' darbiet. Dan il-proċess jista 'jneħħi l-elementi tan-nitroġenu fuq il-wiċċ ta' trab tal-karbonju u trab tas-silikon.
2) Proċess ta 'denitrifikazzjoni b'temperatura għolja, vacuuming għal 5 × 10-4 Pa, imbagħad tisħin għal 950 ℃, u mbagħad introduzzjoni ta' idroġenu, tagħmel il-pressjoni tal-kamra ta 'madwar 80 kPa, tinżamm għal 15-il minuta, u tirrepeti erba' darbiet. Dan il-proċess jista 'jneħħi l-elementi tan-nitroġenu fuq il-wiċċ ta' trab tal-karbonju u trab tas-silikon, u jsuq in-nitroġenu fil-qasam tas-sħana.
3) Sinteżi ta 'proċess ta' fażi ta 'temperatura baxxa, evakwa għal 5 × 10-4 Pa, imbagħad saħħan għal 1350 ℃, żomm għal 12-il siegħa, imbagħad daħħal idroġenu biex tagħmel il-pressjoni tal-kamra madwar 80 kPa, żomm għal siegħa. Dan il-proċess jista 'jneħħi n-nitroġenu volatilizzat matul il-proċess ta' sinteżi.
4) Sinteżi ta 'proċess ta' fażi ta 'temperatura għolja, imla b'ċertu proporzjon tal-fluss tal-volum tal-gass ta' idroġenu ta 'purità għolja u gass imħallat argon, tagħmel il-pressjoni tal-kamra madwar 80 kPa, tgħolli t-temperatura għal 2100 ℃, żomm għal 10 sigħat. Dan il-proċess itemm it-trasformazzjoni tat-trab tal-karbur tas-silikon minn β-SiC għal α-SiC u jlesti t-tkabbir ta 'partiċelli tal-kristall.
Fl-aħħarnett, stenna li t-temperatura tal-kamra tiksaħ għat-temperatura tal-kamra, imla sal-pressjoni atmosferika, u oħroġ it-trab.

 

3.2 Proċess ta 'wara l-ipproċessar tat-trab

Wara li t-trab jiġi sintetizzat bil-proċess ta 'hawn fuq, għandu jiġi pproċessat wara biex jitneħħa karbonju ħieles, silikon u impuritajiet oħra tal-metall u skrin id-daqs tal-partiċelli. L-ewwel, it-trab sintetizzat jitqiegħed f'mitħna tal-ballun għat-tgħaffiġ, u t-trab tal-karbur tas-silikon imfarrak jitqiegħed f'forn muffle u msaħħan għal 450 ° C bl-ossiġnu. Il-karbonju ħieles fit-trab jiġi ossidizzat bis-sħana biex jiġġenera gass tad-dijossidu tal-karbonju li joħroġ mill-kamra, u b'hekk tinkiseb it-tneħħija tal-karbonju ħieles. Sussegwentement, likwidu tat-tindif aċiduż jiġi ppreparat u mqiegħed f'magna tat-tindif tal-partiċelli tal-karbur tas-silikon għat-tindif biex jitneħħew l-impuritajiet tal-karbonju, tas-silikon u tal-metall residwi ġġenerati matul il-proċess ta 'sintesi. Wara dan, l-aċidu residwu jinħasel f'ilma pur u mnixxef. It-trab imnixxef jiġi skrinjat fi skrin li jivvibra għall-għażla tad-daqs tal-partiċelli għat-tkabbir tal-kristall.