Joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 3, ho na le mekhoa e meraro e ka sehloohong e ikemiselitseng ho fana ka kristale e le 'ngoe ea SiC e nang le boleng bo phahameng le ho sebetsa hantle: epitaxy ea mokelikeli oa metsi (LPE), lipalangoang tsa mouoane oa' mele (PVT), le mocheso o phahameng oa mocheso oa lik'hemik'hale oa mouoane (HTCVD). PVT ke mokhoa o hlophisitsoeng hantle oa ho hlahisa kristale e le 'ngoe ea SiC, e sebelisoang haholo ho baetsi ba liphaephe tse kholo.
Leha ho le joalo, lits'ebetso tsena tse tharo li ntse li tsoela pele ka potlako ebile li nchafatsa. Ha ho so khonehe ho thibela hore na ke ts'ebetso efe e tla amoheloa ka bongata nakong e tlang. Haholo-holo, kristale e le 'ngoe ea boleng bo holimo ea SiC e hlahisoang ke kholo ea tharollo ka tekanyo e kholo e tlalehiloe lilemong tsa morao tjena, kholo ea boholo ba SiC sebakeng sa mokelikeli e hloka mocheso o tlase ho feta oa ts'ebetso ea sublimation kapa deposition,' me e bontša bokhabane ho hlahisa P. -mofuta oa li-substrates tsa SiC (Letlapa la 3) [33, 34].
Setšoantšo sa 3: Schematic ea mekhoa e meraro e ka sehloohong ea SiC e le 'ngoe ea ho hōla ha kristale: (a) mokelikeli oa epitaxy; (b) sepalangoang sa mouoane; (c) ho beha mouoane oa lik'hemik'hale oa mocheso o phahameng
Letlapa la 3: Papiso ea LPE, PVT le HTCVD bakeng sa ho holisa likristale tse le 'ngoe tsa SiC [33, 34]
Kholo ea tharollo ke theknoloji e tloaelehileng ea ho lokisa li-semiconductors tse kopaneng [36]. Ho tloha lilemong tsa bo-1960, bafuputsi ba lekile ho hlahisa kristale ka tharollo [37]. Hang ha theknoloji e se e ntlafalitsoe, supersaturation ea sebaka sa kholo e ka laoloa hantle, e leng se etsang hore mokhoa oa tharollo e be thekenoloji e tšepisang bakeng sa ho fumana li-ingots tsa kristale tsa boleng bo phahameng.
Bakeng sa kholo ea tharollo ea kristale e le 'ngoe ea SiC, mohloli oa Si o tsoa ho Si e qhibilihisitsoeng haholo ha graphite crucible e sebeletsa merero e 'meli: heater le mohloli oa C solute. Likristale tse le 'ngoe tsa SiC li na le monyetla oa ho hola tlasa karo-karolelano e loketseng ea stoichiometric ha karo-karolelano ea C le Si e le haufi le 1, e bonts'ang bofokoli bo tlase [28]. Leha ho le joalo, khatellong ea sepakapaka, SiC ha e bontše sebaka se qhibilihang 'me e bola ka ho toba ka mocheso oa moea o fetang 2,000 ° C. SiC e qhibiliha, ho ea ka litebello tsa khopolo-taba, e ka thehoa feela tlas'a matla a bonoa ho tloha setšoantšong sa Si-C binary phase (setšoantšo sa 4) hore ka mocheso oa mocheso le tsamaiso ea tharollo. Ho phahama ha C ho Si melt ho fapana ho tloha ho 1at.% ho isa ho 13at.%. C supersaturation e khannang, e potlakisa sekhahla sa kholo, ha matla a tlase a C a kholo ke C supersaturation e laoloang ke khatello ea 109 Pa le mocheso o ka holimo ho 3,200 ° C. E ka supersaturation hlahisa bokaholimo bo boreleli [22, 36-38] .themperature pakeng tsa 1,400 le 2,800 °C, solubility ea C ka Si melt fapana ho tloha 1at.% ho 13at.%. Matla a susumetsang kholo ke C supersaturation e laoloang ke mocheso oa mocheso le tsamaiso ea tharollo. Ha C supersaturation e phahame, e potlakisa lebelo la ho hōla, athe C supersaturation e tlaase e hlahisa sebaka se boreleli [22, 36-38].
Setšoantšo sa 4: Si-C binary phase diagram [40]
Doping transition metal elements or sare-learth elements not only effectively theother the growth temperature but ho bonahala e le eona feela tsela ea ho ntlafatsa haholo ho qhibiliha ha carbon ho Si melt. Ho eketsoa ha litšepe tsa sehlopha sa phetoho, joalo ka Ti [8, 14-16, 19, 40-52], Cr [29, 30, 43, 50, 53-75], Co [63, 76], Fe [77- 80], joalo-joalo kapa litšepe tse sa tloaelehang tsa lefatše, tse kang Ce [81], Y [82], Sc, joalo-joalo ho Si melt e lumella carbon solubility ho feta 50at.% sebakeng se haufi le tekano ea thermodynamic. Ho feta moo, mokhoa oa LPE o molemong oa mofuta oa P-doping oa SiC, o ka finyelloang ka ho kopanya Al ho
solvent [50, 53, 56, 59, 64, 71-73, 82, 83]. Leha ho le joalo, ho kenyelletsoa ha Al ho lebisa keketseho ea ho hanyetsa ha P-mofuta oa SiC e le 'ngoe ea likristale [49, 56] .Ntle le kholo ea mofuta oa N tlas'a doping ea naetrojene,
kholo ea tharollo hangata e tsoela pele moeeng o sa sebetseng oa khase. Le hoja helium (He) e theko e boima ho feta argon, e ratoa ke litsebi tse ngata ka lebaka la viscosity ea eona e tlaase le conductivity e phahameng ea mocheso (linako tse 8 tsa argon) [85]. Sekhahla sa ho falla le Cr content ho 4H-SiC li tšoana tlas'a He le Ar atmosphere, ho pakoa hore khōlo tlas'a Heresults ka sekhahla se phahameng sa khōlo ho feta khōlo e ka tlas'a Ar ka lebaka la ho qhalana ho hoholo ha mocheso oa motho ea nang le peo [68]. O sitisa sebopeho sa voids ka hare ho kristale e hōlileng le nucleation e ikemetseng ka tharollo, joale, ho ka fumanoa morphology e boreleli ea holim'a metsi [86].
Pampiri ena e hlahisitse nts'etsopele, lits'ebetso, le thepa ea lisebelisoa tsa SiC, le mekhoa e meraro ea mantlha ea ho holisa kristale e le 'ngoe ea SiC. Likarolong tse latelang, mekhoa ea hona joale ea ho hōlisa tharollo le litekanyo tsa bohlokoa tse tsamaellanang li ile tsa hlahlojoa. Qetellong, ho ile ha etsoa tlhahiso ea hore ho buisanoe ka mathata le mesebetsi ea nako e tlang mabapi le kholo e kholo ea likristale tse le 'ngoe tsa SiC ka mokhoa oa tharollo.
Nako ea poso: Jul-01-2024