Аз замони кашфи худ карбиди кремний таваҷҷӯҳи ҳамагонро ба худ ҷалб кард. Карбиди кремний аз ним атомҳои Si ва нисфи атомҳои C иборат аст, ки бо пайвандҳои ковалентӣ тавассути ҷуфтҳои электронии мубодилаи орбиталҳои гибридии sp3 пайваст мешаванд. Дар воҳиди асосии сохтории монокристали он чор атоми Si дар сохтори муқаррарии тетраэдралӣ ҷойгир шудаанд ва атоми С дар маркази тетраэдри муқаррарӣ ҷойгир аст. Ва баръакс, атоми Si-ро метавон ҳамчун маркази тетраэдр ҳисоб кард ва ба ин васила SiC4 ё CSi4 -ро ташкил медиҳад. Сохтори тетраэдрӣ. Пайванди ковалентӣ дар SiC хеле ионӣ аст ва энергияи пайванди кремний-карбон хеле баланд аст, тақрибан 4,47эВ. Аз сабаби кам будани энергияи айб, кристаллҳои карбиди кремний дар ҷараёни афзоиш ба осонӣ политипҳои гуногунро ташкил медиҳанд. Зиёда аз 200 политипҳои маълум мавҷуданд, ки онҳоро ба се категорияи асосӣ тақсим кардан мумкин аст: кубӣ, шашкунҷа ва тригоналӣ.
Дар айни замон, усулҳои асосии афзоиши кристаллҳои SiC усули интиқоли буғи физикӣ (усули PVT), таҳшиншавии буғи кимиёвии ҳарорати баланд (усули HTCVD), усули марҳилаи моеъ ва ғайра мебошанд. Дар байни онҳо усули PVT пухтатар ва барои саноат мувофиқтар аст. истехсоли оммавй. .
Усули ба ном PVT ба ҷойгир кардани кристаллҳои тухмии SiC дар болои тигел ва ҷойгир кардани хокаи SiC ҳамчун ашёи хом дар поёни тигел дахл дорад. Дар муҳити пӯшидаи ҳарорати баланд ва фишори паст, хокаи SiC зери таъсири градиенти ҳарорат ва фарқияти консентратсия сублиматсия карда, ба боло ҳаракат мекунад. Усули интиқоли он ба наздикии кристалл тухмӣ ва пас аз расидан ба ҳолати аз ҳад зиёд кристаллизатсия кардани он. Ин усул метавонад афзоиши назоратшавандаи андозаи булӯри SiC ва шаклҳои махсуси кристаллро ба даст орад. .
Бо вуҷуди ин, истифодаи усули PVT барои парвариши кристаллҳои SiC ҳамеша нигоҳ доштани шароити мувофиқи афзоишро дар ҷараёни афзоиши дарозмуддат талаб мекунад, вагарна он ба вайроншавии торҳо оварда мерасонад ва ба ин васила ба сифати кристалл таъсир мерасонад. Аммо, афзоиши кристаллҳои SiC дар фазои пӯшида ба анҷом мерасад. Усулҳои самараноки мониторинг ва бисёр тағирёбандаҳо каманд, аз ин рӯ назорати раванд душвор аст.
Дар раванди парвариши кристаллҳои SiC бо усули PVT режими афзоиши ҷараёни қадам (Step Flow Growth) механизми асосии афзоиши устувори шакли яккристалл ҳисобида мешавад.
Атомҳои буғшудаи Si ва атомҳои C афзалиятнок бо атомҳои рӯи кристалл дар нуқтаи кандашавӣ пайваст мешаванд, ки дар он ҷо онҳо ядро мешаванд ва меафзоянд, ки ҳар як қадами параллелӣ ба пеш ҳаракат мекунад. Вақте ки паҳнои қадам дар сатҳи кристалл аз роҳи озоди диффузияи адатомҳо хеле зиёд аст, шумораи зиёди адатомҳо метавонанд агломерат шаванд ва режими афзоиши ҷазираи дученакае, ки ба вуҷуд омадааст, режими афзоиши ҷараёни қадамро вайрон мекунад, ки дар натиҷа 4H гум мешавад. Маълумоти сохтори кристалл, ки боиси камбудиҳои зиёд мегардад. Аз ин рӯ, танзими параметрҳои раванд бояд ба назорати сохтори қадами рӯизаминӣ ноил гарданд ва ба ин васила тавлиди нуқсонҳои полиморфӣ, ноил шудан ба ҳадафи ба даст овардани як шакли кристаллӣ ва дар ниҳоят омода кардани кристаллҳои баландсифатро таъмин кунанд.
Ҳамчун барвақттарин усули рушди булӯри SiC, усули интиқоли буғи физикӣ дар айни замон усули асосии афзоиш барои парвариши кристаллҳои SiC мебошад. Дар муқоиса бо усулҳои дигар, ин усул талаботи камтар ба таҷҳизоти афзоиш, раванди оддии афзоиш, назорати қавӣ, таҳқиқоти нисбатан ҳамаҷонибаи рушд дорад ва аллакай ба татбиқи саноатӣ ноил шудааст. Бартарии усули HTCVD дар он аст, ки он метавонад вафли гузаранда (n, p) ва нимизолятсияи баландсифатро парвариш кунад ва метавонад консентратсияи допингро назорат кунад, то консентратсияи интиқолдиҳанда дар вафли байни 3 × 1013 ~ 5 × 1019 танзим карда шавад. /см3. Камбудиҳо ҳадди баланди техникӣ ва ҳиссаи пасти бозор мебошанд. Вақте ки технологияи афзоиши кристалл дар марҳилаи моеъ идома дорад, он дар оянда дар пешрафти тамоми саноати SiC потенсиали бузург нишон медиҳад ва эҳтимол аст, ки нуқтаи рахнашавии нав дар рушди кристалл SiC бошад.
Вақти фиристодан: апрел-16-2024