Kusabab kapanggihna, silikon carbide geus narik perhatian nyebar. Silikon karbida diwangun ku satengah atom Si jeung satengah atom C, nu disambungkeun ku beungkeut kovalén ngaliwatan pasangan éléktron babagi orbital hibrid sp3. Dina unit struktur dasar kristal tunggal na, opat atom Si disusun dina struktur tétrahedral biasa, sarta atom C perenahna di puseur tetrahedron biasa. Sabalikna, atom Si ogé bisa dianggap salaku puseur tetrahedron, kukituna ngabentuk SiC4 atawa CSi4. Struktur tétrahedral. Beungkeut kovalén dina SiC kacida ionik, jeung énergi beungkeut silikon-karbon kacida luhurna, kira-kira 4.47eV. Kusabab énergi sesar tumpukan rendah, kristal karbida silikon gampang ngabentuk rupa-rupa polytypes salami prosés kamekaran. Aya leuwih ti 200 polytypes dipikawanoh, nu bisa dibagi kana tilu kategori utama: kubik, héksagonal jeung trigonal.
Kiwari, métode pertumbuhan utama kristal SiC ngawengku Métode Angkutan Uap Fisik (metode PVT), Suhu Tinggi Kimia Deposisi Uap (metode HTCVD), Métode Fase Cair, jsb Di antarana, métode PVT leuwih dewasa sarta leuwih cocog pikeun industri. produksi masal. .
Nu disebut métode PVT nujul kana nempatkeun kristal cikal SiC dina luhureun crucible, sarta nempatkeun bubuk SiC salaku bahan baku di handap crucible nu. Dina lingkungan katutup tina suhu luhur sarta tekanan low, bubuk SiC sublimates tur ngalir ka luhur dina aksi gradién suhu sarta bédana konsentrasi. Métode pikeun ngangkutana ka sakuriling kristal siki teras rekristalisasi saatos ngahontal kaayaan supersaturated. Metoda ieu bisa ngahontal tumuwuhna controllable tina ukuran kristal SiC jeung bentuk kristal husus. .
Sanajan kitu, ngagunakeun métode PVT tumuwuh kristal SiC merlukeun salawasna ngajaga kaayaan tumuwuhna luyu salila prosés tumuwuhna jangka panjang, disebutkeun eta bakal ngakibatkeun gangguan kisi, sahingga mangaruhan kualitas kristal. Sanajan kitu, tumuwuhna kristal SiC geus réngsé dina spasi katutup. Aya sababaraha metode ngawaskeun anu efektif sareng seueur variabel, ku kituna kontrol prosés sesah.
Dina prosés ngembang kristal SiC ku metodeu PVT, modeu pertumbuhan aliran léngkah (Step Flow Growth) dianggap mékanisme utama pikeun pertumbuhan stabil tina bentuk kristal tunggal.
Atom Si nu ngejat jeung atom C bakal preferentially meungkeut jeung atom permukaan kristal dina titik kink, dimana maranéhna bakal nukléasi sarta tumuwuh, ngabalukarkeun unggal hambalan ngalir ka hareup dina paralel. Nalika lebar hambalan dina beungeut kristal jauh ngaleuwihan jalur bébas difusi of adatoms, sajumlah badag tina adatoms bisa agglomerate, sarta dua diménsi modus pertumbuhan pulo-kawas kabentuk bakal ngancurkeun mode tumuwuh aliran hambalan, hasilna leungitna 4H. Inpo struktur kristal, hasilna sababaraha defects. Ku alatan éta, adjustment tina parameter prosés kudu ngahontal kadali struktur hambalan permukaan, kukituna suppressing generasi defects polymorphic, achieving tujuan pikeun meunangkeun formulir kristal tunggal, sarta pamustunganana Nyiapkeun kristal kualitas luhur.
Salaku métode pertumbuhan kristal SiC pangheubeulna dimekarkeun, métode angkutan uap fisik ayeuna metoda tumuwuh paling mainstream pikeun tumuwuh kristal SiC. Dibandingkeun sareng metodeu sanés, metode ieu ngagaduhan syarat anu langkung handap pikeun alat-alat kamekaran, prosés kamekaran anu sederhana, kontrol anu kuat, panalungtikan pangembangan anu rélatif teleb, sareng parantos ngahontal aplikasi industri. Kauntungannana métode HTCVD téh nya éta bisa tumuwuh conductive (n, p) jeung-purity tinggi wafers semi-insulating, sarta bisa ngadalikeun konsentrasi doping supados konsentrasi pamawa dina wafer nyaeta adjustable antara 3 × 1013 ~ 5 × 1019. /cm3. Kakurangan nyaéta ambang téknis anu luhur sareng pangsa pasar anu rendah. Nalika téknologi pertumbuhan kristal SiC-fase cair terus dewasa, éta bakal nunjukkeun poténsi anu hébat dina ngamajukeun sakumna industri SiC di hareup sareng kamungkinan janten titik terobosan anyar dina kamekaran kristal SiC.
waktos pos: Apr-16-2024