Silikon karbid açylandan bäri giňden ünsi çekdi. Silikon karbid ýarym Si atomlaryndan we ýarym C atomlaryndan durýar, olar sp3 gibrid orbitalary paýlaşýan elektron jübütleriň üsti bilen kowalent baglanyşyklar arkaly birleşdirilýär. Singleeke kristalynyň esasy gurluş birliginde dört Si atomy yzygiderli tetraedral gurluşda ýerleşdirilýär we C atomy adaty tetraedronyň merkezinde ýerleşýär. Munuň tersine, Si atomyny tetraedronyň merkezi hasaplap bolar we şeýlelik bilen SiC4 ýa-da CSi4 emele getirer. Tetraedral gurluşy. SiC-de kowalent baglanyşyk ýokary ionly, kremniy-uglerod baglanyşyk energiýasy bolsa gaty ýokary, takmynan 4.47eV. Az mukdarda ýalňyş energiýasy sebäpli, kremniý karbid kristallary ösüş döwründe dürli polipleri aňsatlyk bilen emele getirýär. Üç esasy kategoriýa bölünip bilinýän 200-den gowrak belli polip görnüşi bar: kub, altyburç we trigonal.
Häzirki wagtda SiC kristallarynyň esasy ösüş usullaryna Fiziki buglary daşamak usuly (PVT usuly), ýokary temperatura himiki bug buglanyşy (HTCVD usuly), suwuk faza usuly we ş.m. girýär, olaryň arasynda PVT usuly has ösen we senagat üçin has amatlydyr. köpçülikleýin önümçilik. ?
PVT usuly diýilýän zat, SiC tohum kristallaryny çeňňegiň üstünde goýmagy we SiC poroşokyny çüýşäniň düýbünde çig mal hökmünde goýmagy aňladýar. Temperatureokary temperatura we pes basyşly ýapyk gurşawda, SiC tozy sublimasiýa edýär we temperatura gradientiniň we konsentrasiýa tapawudynyň täsiri bilen ýokaryk hereket edýär. Tohum kristalynyň töweregine daşamagyň we ýokary derejeli ýagdaýa gelenden soň gaýtadan gurmagyň usuly. Bu usul SiC kristal ululygynyň we belli bir kristal görnüşleriniň dolandyrylýan ösüşine ýetip biler. ?
Şeýle-de bolsa, SiC kristallaryny ösdürip ýetişdirmek üçin PVT usulyny ulanmak, uzak möhletli ösüş prosesinde elmydama degişli ösüş şertlerini saklamagy talap edýär, ýogsam bu kristalyň hiline täsir edip, panjara bozulmagyna sebäp bolar. Şeýle-de bolsa, SiC kristallarynyň ösüşi ýapyk ýerde tamamlanýar. Netijeli gözegçilik usullary we köp üýtgeýjiler bar, şonuň üçin prosese gözegçilik etmek kyn.
PVT usuly bilen SiC kristallaryny ösdürip ýetişdirmekde basgançak akymynyň ösüş tertibi (ädim akymynyň ösüşi) bir kristal görnüşiniň durnukly ösmegi üçin esasy mehanizm hasaplanýar.
Buglanan Si atomlary we C atomlary, kristal ýerüsti atomlar bilen has amatly bolar we bu ýerde ýadro we öser we her ädimiň paralel öňe gitmegine sebäp bolar. Kristal üstündäki basgançak giňligi adatomlaryň diffuziýa erkin ýolundan has ýokary geçende, köp sanly adatom aglomerat bolup biler we emele gelen iki ölçegli ada meňzeş ösüş tertibi basgançak akymynyň ösüş tertibini ýok eder, netijede 4H ýitiriler. Kristal gurluş maglumatlary, köp kemçiliklere sebäp bolýar. Şonuň üçin proses parametrleriniň sazlanylmagy ýerüsti basgançak gurluşyna gözegçilik etmeli, şeýlelik bilen polimorf kemçilikleriň döremegini basyp ýatyrmaly, ýekeje kristal görnüşini almak maksadyna ýetmeli we netijede ýokary hilli kristallary taýýarlamaly.
Iň irki ösen SiC kristal ösüş usuly hökmünde, fiziki buglary daşamak usuly häzirki wagtda SiC kristallaryny ösdürmek üçin iň esasy ösüş usulydyr. Beýleki usullar bilen deňeşdirilende, bu usul ösüş enjamlaryna has pes talaplary, ýönekeý ösüş prosesi, güýçli gözegçilik edip bilmek, has düýpli ösüş gözlegleri we eýýäm senagat taýdan ulanylyşyna ýetdi. HTCVD usulynyň artykmaçlygy, geçiriji (n, p) we ýokary arassa ýarym izolýasiýa wafli ösdürip ýetişdirip bilýär we doping konsentrasiýasyna gözegçilik edip biler, şonuň üçin wafli daşaýjynyň konsentrasiýasy 3 × 1013 ~ 5 × 1019 arasynda sazlanyp bilner. / cm3. Adetmezçilikleri ýokary tehniki çäk we pes bazar paýy. Suwuk fazaly SiC kristal ösüş tehnologiýasy kämillik ýaşyna ýetende, geljekde ähli SiC pudagyny ösdürmekde uly potensialy görkezer we SiC kristalynyň ösüşinde täze açyş nokady bolmagy ähtimal.
Iş wagty: 16-2024-nji aprel