لکه څنګه چې په 3 شکل کې ښودل شوي، دلته درې غالب تخنیکونه شتون لري چې موخه یې د لوړ کیفیت او موثریت سره د SiC واحد کرسټال چمتو کول دي: د مایع پړاو epitaxy (LPE)، فزیکي بخار ټرانسپورټ (PVT)، او د لوړې تودوخې کیمیاوي بخار جمع کول (HTCVD). PVT د SiC واحد کرسټال تولید لپاره یو ښه رامینځته شوی پروسه ده ، کوم چې په لویو ویفر جوړونکو کې په پراخه کچه کارول کیږي.
په هرصورت، ټولې درې پروسې په چټکۍ سره وده کوي او نوښت کوي. دا لا تر اوسه ممکنه نه ده چې په راتلونکي کې به کومه پروسه په پراخه کچه تصویب شي. په ځانګړې توګه، د لوړ کیفیت SiC واحد کرسټال چې د پام وړ نرخ کې د محلول وده لخوا تولید شوي په وروستیو کلونو کې راپور شوي، د مایع پړاو کې د SiC بلک وده د سبلیمیشن یا جمع کولو پروسې په پرتله ټیټ تودوخې ته اړتیا لري، او دا د P تولید کولو کې غوره والی څرګندوي. د SiC فرعي ډولونه (جدول 3) [33، 34].
شکل 3: د SiC واحد کرسټال ودې تخنیکونو سکیماتیک: (الف) د مایع مرحله ایپیټاکسي؛ (ب) فزیکي بخار لیږد؛ (c) د لوړې تودوخې کیمیاوي بخار جمع کول
جدول 3: د SiC واحد کریسټالونو د ودې لپاره د LPE، PVT او HTCVD پرتله کول [33, 34]
د حل وده د مرکب سیمیکمډکټرونو چمتو کولو لپاره معیاري ټیکنالوژي ده [36]. د 1960 لسیزې راهیسې، څیړونکو هڅه کړې چې په حل کې کرسټال رامینځته کړي [37]. یوځل چې ټیکنالوژي رامینځته شي ، د ودې سطحه خورا ښه کنټرول کیدی شي ، کوم چې د حل طریقه د لوړ کیفیت واحد کرسټال انګاټونو ترلاسه کولو لپاره امید لرونکې ټیکنالوژي جوړوي.
د SiC واحد کرسټال د حل وده لپاره، د Si سرچینه د خورا خالص Si میلټ څخه ډډیږي پداسې حال کې چې د ګرافیت کروسیبل دوه موخې لري: هیټر او C محلول سرچینه. د SiC واحد کرسټالونه ډیر احتمال لري چې د مثالی سټوچیومیټریک تناسب لاندې وده وکړي کله چې د C او Si تناسب 1 ته نږدې وي، د ټیټ عیب کثافت په ګوته کوي [28]. په هرصورت، په اتموسفیر فشار کې، SiC د خټکي نقطه نه ښیي او د 2,000 ° C څخه ډیر د بخار کولو تودوخې له لارې مستقیم تحلیل کیږي. SiC خټکي، د نظري تمې سره سم، یوازې د شدید حالت لاندې رامینځته کیدی شي چې د Si-C بائنری مرحلې ډیاګرام (انځور 4) څخه لیدل کیږي چې د تودوخې درجه او د حل سیسټم لخوا. په Si melt کې د C لوړوالی د 1at.% څخه تر 13at.% پورې توپیر لري. د C supersaturation چلول، د ودې کچه ګړندۍ کوي، پداسې حال کې چې د ودې ټيټ ځواک د C سوپر سیوریشن دی چې د 109 Pa فشار او د 3,200 ° C څخه پورته تودوخه لري. دا کولی شي سپر سیوریشن یو نرم سطح تولید کړي [22, 36-38]. د تودوخې درجه د 1,400 او 2,800 °C ترمنځ وي، په Si melt کې د C محلولیت له 1at.% څخه تر 13at.٪ پورې توپیر لري. د ودې محرک ځواک د C supersaturation دی چې د تودوخې درجه او د حل سیسټم تسلط لري. هرڅومره چې د C سوپر سیوریشن لوړ وي ، د ودې کچه ګړندۍ وي ، پداسې حال کې چې ټیټ سی سوپر سیوریشن یو نرم سطح تولیدوي [22, 36-38].
شکل 4: د Si-C بائنری پړاو ډیاګرام [40]
د انتقالي فلزي عناصرو یا نادر ځمکې عناصرو ډوپینګ نه یوازې په مؤثره توګه د ودې تودوخې ټیټوي بلکه داسې بریښي چې په سی میلټ کې د کاربن محلولیت په پراخه کچه ښه کولو یوازینۍ لار ده. د لیږد ګروپ فلزونو اضافه کول، لکه Ti [8, 14-16, 19, 40-52], Cr [29, 30, 43, 50, 53-75], Co [63, 76], Fe [77- 80]، وغيره یا د ځمکې نادر فلزات، لکه Ce [81]، Y [82]، Sc، او داسې نور د Si میلټ ته اجازه ورکوي چې کاربن ته اجازه ورکړي. محلولیت په هغه حالت کې چې ترموډینامیک انډول ته نږدې وي د 50at.% څخه ډیر وي. برسېره پردې، د LPE تخنیک د SiC د P-ډول ډوپینګ لپاره مناسب دی، کوم چې د ال کې د الولوژی په واسطه ترلاسه کیدی شي.
محلول [50، 53، 56، 59، 64، 71-73، 82، 83]. په هرصورت، د ال شاملول د P-type SiC واحد کرسټالونو مقاومت زیاتوالي لامل کیږي [49, 56]. د نایټروجن ډوپینګ لاندې د N ډول ودې سربیره،
د محلول وده عموما په غیر فعال ګاز فضا کې پرمخ ځي. که څه هم هیلیم (He) د ارګون په پرتله خورا ګران دی، دا د ډیری پوهانو لخوا د ټیټ ویسکوسیت او لوړ حرارتي چالکتیا (د ارګون 8 ځله) [85] له امله خوښ دی. په 4H-SiC کې د مهاجرت کچه او د Cr محتويات د He او Ar اتموسفیر لاندې ورته دي، دا ثابته شوې چې د هیرس الندې وده د Ar لاندې د ودې په پرتله د ودې کچه لوړه ده ځکه چې د تخم لرونکی د تودوخې لوی تحلیل [68]. هغه په محلول کې د کریسټال دننه د voids جوړیدو مخه نیسي او په محلول کې ناڅاپه نیوکلیشن، بیا، د سطحې نرم مورفولوژي ترلاسه کیدی شي [86].
دې مقاله د SiC وسیلو پراختیا ، غوښتنلیکونه او ملکیتونه معرفي کړل ، او د SiC واحد کرسټال وده کولو لپاره درې اصلي میتودونه. په لاندې برخو کې، د اوسني حل د ودې تخنیکونه او اړوند کلیدي پیرامیټونه بیاکتنه شوي. په نهایت کې ، یو لید وړاندیز شوی و چې د حل میتود له لارې د SiC واحد کرسټالونو لوی ودې په اړه ننګونو او راتلونکي کارونو په اړه بحث وکړ.
د پوسټ وخت: جولای 01-2024