Tangu ugunduzi wake, silicon carbide imevutia watu wengi. Silikoni CARBIDE inaundwa na nusu atomi Si na nusu atomi C, ambayo ni kushikamana na vifungo covalent kupitia jozi elektroni kushiriki sp3 obiti mseto. Katika kitengo cha msingi cha kimuundo cha fuwele yake moja, atomi nne za Si zimepangwa katika muundo wa kawaida wa tetrahedral, na atomi ya C iko katikati ya tetrahedron ya kawaida. Kinyume chake, atomi ya Si pia inaweza kuzingatiwa kama kitovu cha tetrahedron, na hivyo kutengeneza SiC4 au CSi4. Muundo wa Tetrahedral. Dhamana ya ushirikiano katika SiC ni ionic sana, na nishati ya dhamana ya silicon-kaboni ni ya juu sana, kuhusu 4.47eV. Kwa sababu ya kasoro ndogo ya nishati, fuwele za silicon carbide huunda kwa urahisi aina mbalimbali wakati wa mchakato wa ukuaji. Kuna aina zaidi ya 200 zinazojulikana, ambazo zinaweza kugawanywa katika makundi matatu makubwa: cubic, hexagonal na trigonal.
Kwa sasa, mbinu kuu za ukuaji wa fuwele za SiC ni pamoja na Njia ya Usafirishaji wa Mvuke wa Kimwili (njia ya PVT), Uwekaji wa Mvuke wa Kemikali ya Joto (njia ya HTCVD), Njia ya Awamu ya Kioevu, n.k. Miongoni mwao, njia ya PVT ni ya kukomaa zaidi na inafaa zaidi kwa viwanda. uzalishaji wa wingi. .
Njia inayojulikana ya PVT inarejelea kuweka fuwele za mbegu za SiC juu ya crucible, na kuweka poda ya SiC kama malighafi chini ya crucible. Katika mazingira yaliyofungwa ya joto la juu na shinikizo la chini, poda ya SiC hupunguza na kusonga juu chini ya hatua ya gradient ya joto na tofauti ya mkusanyiko. Njia ya kusafirisha hadi karibu na fuwele ya mbegu na kisha kuirejesha tena baada ya kufikia hali iliyojaa kupita kiasi. Njia hii inaweza kufikia ukuaji unaoweza kudhibitiwa wa saizi ya fuwele ya SiC na fomu maalum za fuwele. .
Hata hivyo, kutumia mbinu ya PVT kukua fuwele za SiC inahitaji daima kudumisha hali zinazofaa za ukuaji wakati wa mchakato wa ukuaji wa muda mrefu, vinginevyo itasababisha shida ya kimiani, na hivyo kuathiri ubora wa kioo. Walakini, ukuaji wa fuwele za SiC hukamilishwa katika nafasi iliyofungwa. Kuna mbinu chache za ufanisi za ufuatiliaji na vigezo vingi, hivyo udhibiti wa mchakato ni mgumu.
Katika mchakato wa kukua fuwele za SiC kwa njia ya PVT, hali ya ukuaji wa mtiririko wa hatua ( Ukuaji wa Mtiririko wa Hatua) inachukuliwa kuwa utaratibu kuu wa ukuaji imara wa fomu moja ya kioo.
Atomu za Si zilizovukizwa na atomi za C zitaungana kwa upendeleo na atomi za uso wa fuwele kwenye sehemu ya kink, ambapo zitatoa nukleo na kukua, na kusababisha kila hatua kutiririka mbele kwa sambamba. Wakati upana wa hatua kwenye uso wa fuwele unazidi kwa mbali njia ya bure ya kueneza ya adatomu, idadi kubwa ya adatomu inaweza kukusanyika, na hali ya ukuaji kama kisiwa yenye pande mbili iliyoundwa itaharibu hali ya ukuaji wa mtiririko wa hatua, na kusababisha upotezaji wa 4H. habari ya muundo wa fuwele, na kusababisha kasoro nyingi. Kwa hiyo, marekebisho ya vigezo vya mchakato lazima kufikia udhibiti wa muundo wa hatua ya uso, na hivyo kukandamiza kizazi cha kasoro za polymorphic, kufikia lengo la kupata fomu moja ya kioo, na hatimaye kuandaa fuwele za ubora.
Kama njia ya mapema zaidi ya ukuaji wa fuwele ya SiC, mbinu ya usafirishaji wa mvuke kwa sasa ndiyo njia kuu ya ukuaji ya kukuza fuwele za SiC. Ikilinganishwa na mbinu zingine, njia hii ina mahitaji ya chini ya vifaa vya ukuaji, mchakato rahisi wa ukuaji, udhibiti wa nguvu, utafiti wa kina wa maendeleo, na tayari imepata matumizi ya viwanda. Faida ya njia ya HTCVD ni kwamba inaweza kukua kaki zinazohamishika (n, p) na zenye usafi wa hali ya juu, na inaweza kudhibiti ukolezi wa dawa za kuongeza nguvu mwilini ili mkusanyiko wa mtoa huduma kwenye kaki uweze kurekebishwa kati ya 3×1013~5×1019. /cm3. Hasara ni kizingiti cha juu cha kiufundi na sehemu ya chini ya soko. Teknolojia ya ukuaji wa fuwele ya SiC ya awamu ya kioevu inavyoendelea kukomaa, itaonyesha uwezo mkubwa katika kuendeleza sekta nzima ya SiC katika siku zijazo na kuna uwezekano kuwa hatua mpya ya mafanikio katika ukuaji wa fuwele ya SiC.
Muda wa kutuma: Apr-16-2024