Sida ku cad sawirka 3, waxaa jira saddex farsamooyin waaweyn oo ujeedadoodu tahay in la bixiyo SiC hal crystal tayo sare leh iyo hufnaan: dareeraha wajiga epitaxy (LPE), gaadiidka uumiga jirka (PVT), iyo kaydinta uumiga kiimikada heerkulka sare (HTCVD). PVT waa nidaam si wanaagsan loo aasaasay oo loogu talagalay soo saarista SiC hal crystal, kaas oo si weyn loogu isticmaalo soosaarayaasha waaweyn ee waferka.
Si kastaba ha ahaatee, dhammaan saddexda hab-socod si degdeg ah ayey u horumarayaan oo waa cusub yihiin. Wali suurtagal ma aha in la baajiyo nidaamka mustaqbalka si weyn loo qaadan doono. Gaar ahaan, tayada sare ee SiC hal crystal oo ay soo saartay kobaca xalalka heer aad u sarreeya ayaa la soo sheegay sannadihii la soo dhaafay, SiC kobaca bulk ee marxaladda dareeraha waxay u baahan tahay heerkul ka hooseeya kan habka hoos u dhigista ama dejinta, waxayna muujineysaa heerka ugu sarreeya soo saarista P nooca SiC substrates (Shaxda 3) [33, 34].
Jaantus. 3: Jaantuska saddex farsamooyinka kobaca kristal SiC ee ugu caansan: (a) epitaxy wejiga dareeraha; (b) gaadiidka uumiga jirka; (c) Dhigista uumiga kiimikada heerkulka sare
Shaxda 3: Isbarbardhigga LPE, PVT iyo HTCVD ee koritaanka SiC hal kiristaalo [33, 34]
Kobaca xalku waa tignoolajiyada caadiga ah ee loogu talagalay diyaarinta semiconductors-ka kooban [36]. Tan iyo 1960-meeyadii, cilmi-baarayaashu waxay isku dayeen inay horumariyaan crystal ee xalka [37]. Marka tignoolajiyada la horumariyo, kor u kaca dusha sare ee koritaanka si fiican ayaa loo xakameyn karaa, taas oo ka dhigaysa habka xalka tikniyoolajiyad rajo leh oo lagu helo hal-abuurka crystal-ka oo tayo sare leh.
Si loo kobciyo xalka SiC hal crystal, isha Si waxay ka soo baxdaa si aad u saafi ah oo Si dhalaalaysa halka graphite crucible uu u adeego laba ujeedo: kuleyliyaha iyo isha C solute. SiC-yada hal-abuurka ah waxay u badan tahay inay ku koraan saamiga stoichiometric ee ugu habboon marka saamiga C iyo Si uu ku dhow yahay 1, taasoo muujinaysa cufnaanta cillad hoose [28]. Si kastaba ha ahaatee, cadaadiska jawiga, SiC ma muujiso meel dhalaalaysa waxayna si toos ah u qudhuntaa iyada oo loo marayo heerkulbeeg ka badan 2,000 ° C. SiC waxay dhalaalaysaa, marka loo eego filashooyinka aragtida, waxa la samayn karaa oo keliya iyadoo si daran loo arki karo jaantuska wejiga labaad ee Si-C (Jaantus. 4) kaas oo ku salaysan jaan-goynta heerkulka iyo nidaamka xalka. Sare u kaca C ee dhalaalka Si wuu kala duwan yahay 1at.% ilaa 13at.%. Dareemida C supersaturation, si dhakhso leh heerka korriinka, halka xoogga C hooseeya ee korriinka uu yahay C supersaturation kaas oo u badan cadaadiska 109 Pa iyo heerkul ka sarreeya 3,200 °C. Waxay kor u qaadi kartaa waxay soo saartaa dusha siman [22, 36-38].heerkul u dhexeeya 1,400 iyo 2,800 °C, milanka C ee dhalaalka Si ku kala duwan yahay 1at.% ilaa 13at.%. Awooda korriinka waa C supersaturation kaas oo ay u badan yihiin heer kulka iyo habka xalinta. Markasta oo sarraysa C supersaturation, si degdeg ah heerka korriinka, halka C supersaturation hooseeyo soo saaro siman siman [22, 36-38].
Jaantuska. 4: Si-C jaantuska wejiga binary [40]
Waxyaalaha birta ah ee ku-meel-gaadhka ah ee Doping-ka ama curiyeyaasha naadir-dhulku si wax ku ool ah hoos uguma dhigaan heerkulka koritaanka laakiin waxay u muuqataa inay tahay habka keliya ee si weyn loogu wanaajin karo milanka kaarboonka ee Si dhalaalidda. Ku-darka biraha kooxda kala-guurka, sida Ti [8, 14-16, 19, 40-52], Cr [29, 30, 43, 50, 53-75], Co [63, 76], Fe [77- 80]. 50at.% ee xaalad u dhow dheellitirka heerkulbeegga. Intaa waxaa dheer, farsamada LPE waxay ku habboon tahay nooca P-doping ee SiC, kaas oo lagu gaari karo in lagu daro Al
dareere [50, 53, 56, 59, 64, 71-73, 82, 83]. Si kastaba ha noqotee, isku darka Al wuxuu keenayaa kororka caabbinta P-nooca SiC hal kiristaalo [49, 56].Marka laga reebo koritaanka nooca N ee hoos yimaada doping nitrogen,
Kobaca xalku wuxuu guud ahaan ku socdaa jawi gaas aan shaqaynayn. Inkasta oo helium (He) uu ka qaalisan yahay argon, haddana waxaa jecel culimo badan sababtoo ah viscosity hoose iyo heerkulka sare ee kuleylka (8 times of argon) [85]. Heerka socdaalka iyo nuxurka Cr ee 4H-SiC waxay la mid yihiin He iyo jawiga Ar, waxaa la caddeeyey in koritaanka Heresults ee hoos yimaada heerka kobaca ka sarreeya koritaanka hoos Ar taasoo ay ugu wacan tahay diridda kulaylka weyn ee haysta abuurka [68]. Waxa uu hor istaagaa abuuritaanka bannaanka gudaha kristanta koray iyo nukleation kedis ah ee xalka, ka dib, qaab-dhismeedka dusha sare ee siman ayaa la heli karaa [86].
Warqadani waxay soo bandhigtay horumarinta, codsiyada, iyo sifooyinka qalabka SiC, iyo saddexda hab ee ugu muhiimsan ee koraya SiC hal crystal. Qaybaha soo socda, farsamooyinka kobaca xalka hadda jira iyo cabbirrada muhiimka ah ee u dhigma ayaa dib loo eegay. Ugu dambeyntii, aragti ayaa la soo jeediyay oo ka wada hadlay caqabadaha iyo shaqooyinka mustaqbalka ee ku saabsan kobaca weyn ee kiristaalo SiC ee habka xalalka.
Waqtiga boostada: Jul-01-2024