စတင်တွေ့ရှိချိန်မှစ၍ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်သည် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အာရုံစိုက်လာခဲ့သည်။ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်သည် အက်တမ်တစ်ဝက် Si အက်တမ်နှင့် C အက်တမ်တစ်ဝက်တို့ ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားပြီး၊ အီလက်ထရွန်အတွဲများမှ sp3 ပေါင်းစပ်ပတ်လမ်းများကို မျှဝေခြင်းဖြင့် covalent နှောင်ကြိုးများဖြင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။ ၎င်း၏တစ်ခုတည်းသောပုံဆောင်ခဲ၏အခြေခံတည်ဆောက်ပုံယူနစ်တွင် Si အက်တမ်လေးခုကို ပုံမှန် tetrahedral တည်ဆောက်ပုံတွင်စီစဉ်ထားပြီး C အက်တမ်သည် ပုံမှန် tetrahedron ၏ဗဟိုတွင်တည်ရှိသည်။ အပြန်အလှန်အားဖြင့် Si အက်တမ်ကို tetrahedron ၏ဗဟိုအဖြစ်လည်း မှတ်ယူနိုင်ပြီး SiC4 သို့မဟုတ် CSi4 ကိုဖွဲ့စည်းနိုင်သည်။ Tetrahedral ဖွဲ့စည်းပုံ။ SiC ရှိ covalent bond သည် မြင့်မားသော ionic ဖြစ်ပြီး၊ silicon-carbon bond စွမ်းအင်သည် 4.47eV ခန့် မြင့်မားသည်။ stacking fault စွမ်းအင်နည်းပါးခြင်းကြောင့်၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပုံဆောင်ခဲများသည် ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း အမျိုးမျိုးသော polytypes များကို လွယ်ကူစွာဖွဲ့စည်းနိုင်သည်။ လူသိများသော polytypes 200 ကျော်ရှိပြီး ကုဗ၊ ဆဋ္ဌဂံနှင့် trigonal ဟူ၍ အမျိုးအစားသုံးမျိုးခွဲခြားနိုင်သည်။
လက်ရှိတွင် SiC crystals ၏ အဓိက ကြီးထွားမှုနည်းလမ်းများတွင် Physical Vapor Transport Method (PVT method)၊ High Temperature Chemical Vapor Deposition (HTCVD method)၊ Liquid Phase Method စသည်တို့ ပါဝင်သည်။ ၎င်းတို့တွင် PVT နည်းလမ်းသည် ပိုမိုရင့်ကျက်ပြီး စက်မှုလုပ်ငန်းအတွက် ပိုမိုသင့်လျော်ပါသည်။ အစုလိုက်အပြုံလိုက်ထုတ်လုပ်မှု။ ့
PVT ဟုခေါ်သော နည်းလမ်းသည် SiC အစေ့ပုံဆောင်ခဲများကို စင်ပေါ်၌ တင်ထားပြီး SiC အမှုန့်ကို စင်အောက်ဘက်တွင် ကုန်ကြမ်းအဖြစ် ထားရှိခြင်းကို ရည်ညွှန်းသည်။ မြင့်မားသော အပူချိန်နှင့် ဖိအားနည်းသော အပိတ်ပတ်ဝန်းကျင်တွင်၊ SiC အမှုန့်သည် အပူချိန် gradient နှင့် အာရုံစူးစိုက်မှု ကွာခြားမှု၏ လုပ်ဆောင်မှုအောက်တွင် အထက်သို့ ရွေ့လျားပြီး ရွေ့လျားသည်။ ၎င်းကို အစေ့ပုံဆောင်ခဲ၏ အနီးတစ်ဝိုက်သို့ ပို့ဆောင်ပြီးနောက် ပြည့်ဝမပြည့်ဝသော အခြေအနေသို့ ရောက်ရှိပြီးနောက် ၎င်းကို ပြန်လည်ပုံသွင်းသည့် နည်းလမ်း။ ဤနည်းလမ်းသည် SiC ပုံဆောင်ခဲအရွယ်အစားနှင့် သီးခြားပုံဆောင်ခဲပုံစံများကို ထိန်းချုပ်နိုင်သော ကြီးထွားမှုကို ရရှိနိုင်သည်။ ့
သို့သော်၊ SiC ပုံဆောင်ခဲများကြီးထွားရန် PVT နည်းလမ်းကိုအသုံးပြု၍ ရေရှည်ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း သင့်လျော်သောတိုးတက်မှုအခြေအနေများကို အမြဲထိန်းသိမ်းထားရန် လိုအပ်သည်၊ သို့မဟုတ်ပါက ၎င်းသည် ကွက်တိပ်ချို့ယွင်းမှုဆီသို့ ဦးတည်သွားစေပြီး သလင်းကျောက်၏အရည်အသွေးကို ထိခိုက်စေပါသည်။ သို့သော်၊ SiC crystals ကြီးထွားမှုကို ပိတ်ထားသောနေရာတွင် ပြီးမြောက်သည်။ ထိရောက်သော စောင့်ကြည့်ရေးနည်းလမ်း အနည်းငယ်နှင့် ပြောင်းလဲနိုင်သော ကိန်းရှင်များစွာရှိသည်၊ ထို့ကြောင့် လုပ်ငန်းစဉ်ထိန်းချုပ်ရန် ခက်ခဲသည်။
PVT နည်းလမ်းဖြင့် SiC crystals ကြီးထွားမှုဖြစ်စဉ်တွင်၊ အဆင့်ဆင့်စီးဆင်းမှုကြီးထွားမှုမုဒ် (Step Flow Growth) သည် တစ်ခုတည်းသောပုံဆောင်ခဲပုံစံတစ်ခု၏ တည်ငြိမ်ကြီးထွားမှုအတွက် အဓိက ယန္တရားအဖြစ် ယူဆပါသည်။
အငွေ့ပျံသော Si အက်တမ်နှင့် C အက်တမ်များသည် အထစ်အမှတ်တွင် ပုံဆောင်ခဲမျက်နှာပြင်အက်တမ်များနှင့် ဦးစားပေးအားဖြင့် ပေါင်းစပ်နိုင်မည်ဖြစ်ပြီး ၎င်းတို့သည် နူကလိယနှင့် ကြီးထွားလာကာ ခြေလှမ်းတစ်ခုစီကို အပြိုင်ရှေ့သို့ စီးဆင်းစေမည်ဖြစ်သည်။ ပုံဆောင်ခဲမျက်နှာပြင်ရှိ ခြေလှမ်းအကျယ်သည် adatom များ၏ ပျံ့နှံ့မှုကင်းသောလမ်းကြောင်းထက် ကျော်လွန်သောအခါ၊ adatom အများအပြား စုပုံလာနိုင်ပြီး၊ ဖွဲ့စည်းထားသော နှစ်ဘက်မြင်ကျွန်းကဲ့သို့သော ကြီးထွားမှုမုဒ်သည် အဆင့်ဆင့်စီးဆင်းမှုကြီးထွားမှုမုဒ်ကို ဖျက်ဆီးပစ်မည်ဖြစ်ပြီး 4H ဆုံးရှုံးမှုကို ဖြစ်စေသည်။ ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံအချက်အလက်၊ ချို့ယွင်းချက်များစွာကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ထို့ကြောင့်၊ လုပ်ငန်းစဉ်ဘောင်များကို ချိန်ညှိခြင်းသည် မျက်နှာပြင်အဆင့်ဖွဲ့စည်းပုံ၏ ထိန်းချုပ်မှုကို အောင်မြင်စေရမည်၊ ထို့ကြောင့် polymorphic ချို့ယွင်းချက်များ၏ မျိုးဆက်ကို နှိမ်နှင်းရန်၊ တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲပုံစံရရှိရန် ရည်ရွယ်ချက်နှင့် နောက်ဆုံးတွင် အရည်အသွေးမြင့် ပုံဆောင်ခဲများကို ပြင်ဆင်နေရမည်ဖြစ်သည်။
အစောဆုံးတီထွင်ခဲ့သော SiC ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုနည်းလမ်းအနေဖြင့်၊ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအခိုးအငွေ့သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးနည်းလမ်းသည် လက်ရှိ SiC crystal ကြီးထွားမှုအတွက် ပင်မကြီးထွားမှုနည်းလမ်းဖြစ်သည်။ အခြားနည်းလမ်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ ဤနည်းလမ်းသည် ကြီးထွားမှုကိရိယာများအတွက် လိုအပ်ချက်နည်းပါးပြီး၊ ရိုးရှင်းသော ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်၊ ခိုင်မာသော ထိန်းချုပ်နိုင်မှု၊ စေ့စေ့စပ်စပ် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုဆိုင်ရာ သုတေသနပြုချက်နှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာ အသုံးချမှုတို့ကို အောင်မြင်ပြီးဖြစ်သည်။ HTCVD နည်းလမ်း၏အားသာချက်မှာ conductive (n, p) နှင့် high-purity semi-insulating wafers များကိုကြီးထွားစေပြီး wafer အတွင်းရှိ carrier concentration ကို 3×1013~5×1019 ကြားချိန်ညှိနိုင်စေရန်အတွက် doping concentration ကိုထိန်းချုပ်နိုင်သည်။ /cm3။ အားနည်းချက်များမှာ နည်းပညာဆိုင်ရာ သတ်မှတ်ချက် မြင့်မားခြင်းနှင့် စျေးကွက်ဝေစု နည်းပါးခြင်းတို့ ဖြစ်သည်။ Liquid-phase SiC crystal ကြီးထွားမှုနည်းပညာသည် ဆက်လက်ရင့်ကျက်လာသည်နှင့်အမျှ၊ ၎င်းသည် အနာဂတ်တွင် SiC လုပ်ငန်းတစ်ခုလုံးကို တိုးတက်လာစေရန်အတွက် အလားအလာကောင်းများကို ပြသနိုင်မည်ဖြစ်ပြီး SiC crystal တိုးတက်မှုအတွက် အောင်မြင်မှုအသစ်တစ်ခု ဖြစ်လာဖွယ်ရှိသည်။
ပို့စ်အချိန်- ဧပြီလ ၁၆-၂၀၂၄