SiC كرېمنىي كاربدنىڭ يەككە كىرىستالنىڭ ئۆسۈشى

ئۇ بايقالغاندىن بۇيان ، كرېمنىي كاربون كەڭ كىشىلەرنىڭ دىققىتىنى قوزغىدى. كرېمنىي كاربون يېرىم سى ئاتوم ۋە يېرىم C ئاتومدىن تەركىب تاپقان بولۇپ ، ئېلېكترون جۈپلەر ئارقىلىق sp3 ئارىلاش ماتورلۇق ئوربېتىدىن ئورتاق بەھرىلىنىش ئارقىلىق تۇتاشتۇرۇلغان باغلىنىش ئارقىلىق ئۇلىنىدۇ. ئۇنىڭ يەككە خرۇستالنىڭ ئاساسىي قۇرۇلما بىرلىكىدە ، تۆت سى ئاتوم دائىملىق ئۈچ بۇرجەكلىك قۇرۇلمىغا ئورۇنلاشتۇرۇلغان ، C ئاتوم دائىملىق تېترادروننىڭ مەركىزىگە جايلاشقان. ئەكسىچە ، Si ئاتومنى يەنە تېتراخېدوننىڭ مەركىزى دەپ قاراشقا بولىدۇ ، بۇ ئارقىلىق SiC4 ياكى CSi4 ھاسىل بولىدۇ. Tetrahedral structure. SiC دىكى كوۋېنتلىق باغلىنىش يۇقىرى ئىئونلۇق ، كرېمنىي-كاربون زايوم ئېنېرگىيىسى ئىنتايىن يۇقىرى ، تەخمىنەن 4.47eV. تۆۋەن دەرىجىدىكى كاشىلا ئېنىرگىيىسى سەۋەبىدىن ، كرېمنىي كاربون كىرىستاللىرى ئۆسۈپ يېتىلىش جەريانىدا ئاسانلا ھەر خىل كۆپ خىل شەكىللەرنى ھاسىل قىلىدۇ. 200 دىن ئارتۇق داڭلىق كۆپ خىل شەكىل بار ، ئۇلارنى كۇب ، ئالتە تەرەپلىك ۋە ئۈچبۇلۇڭلۇقتىن ئىبارەت ئۈچ چوڭ تۈرگە ئايرىشقا بولىدۇ.

ھازىر ، SiC كىرىستاللىرىنىڭ ئاساسلىق ئۆسۈش ئۇسۇللىرى فىزىكىلىق ھور توشۇش ئۇسۇلى (PVT ئۇسۇلى) ، يۇقىرى تېمپېراتۇرالىق خىمىيىلىك ھور چۆكۈش (HTCVD ئۇسۇلى) ، سۇيۇقلۇق باسقۇچلۇق ئۇسۇل قاتارلىقلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ ، بۇلارنىڭ ئىچىدە PVT ئۇسۇلى تېخىمۇ پىشىپ يېتىلگەن ۋە سانائەتكە تېخىمۇ ماس كېلىدۇ. تۈركۈملەپ ئىشلەپچىقىرىش. ?

ئاتالمىش ​​PVT ئۇسۇلى SiC ئۇرۇق كىرىستاللىرىنى كرېستنىڭ ئۈستىگە قويۇپ ، SiC پاراشوكىنى خام ئەشيا قىلىپ كرېستنىڭ ئاستىغا قويۇشنى كۆرسىتىدۇ. يۇقىرى تېمپېراتۇرا ۋە تۆۋەن بېسىملىق يېپىق مۇھىتتا ، SiC پاراشوكى تۆۋەنلەيدۇ ۋە تېمپېراتۇرا تەدرىجىي قويۇقلۇقى ۋە قويۇقلۇقى پەرقىنىڭ تەسىرىدە يۇقىرىغا يۆتكىلىدۇ. ئۇنى ئۇرۇق كىرىستال ئەتراپىغا توشۇش ، ئاندىن دەرىجىدىن تاشقىرى ھالەتكە يەتكەندىن كېيىن قايتا قاچىلاش ئۇسۇلى. بۇ ئۇسۇل SiC خرۇستال چوڭلۇقى ۋە ئالاھىدە خرۇستال شەكىللەرنىڭ كونترول قىلغىلى بولىدىغان ئۆسۈشىنى ئەمەلگە ئاشۇرالايدۇ. ?
قانداقلا بولمىسۇن ، PVT ئۇسۇلىنى قوللىنىش ئارقىلىق SiC كىرىستاللىقىنى ئاشۇرۇش ئۇزۇن مۇددەتلىك ئۆسۈش جەريانىدا ھەمىشە مۇۋاپىق ئۆسۈش شارائىتىنى ساقلاشقا موھتاج ، بولمىسا ئۇ رېشاتكا قالايمىقانچىلىقىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ، بۇنىڭ بىلەن خرۇستالنىڭ سۈپىتىگە تەسىر يېتىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، SiC كىرىستاللىرىنىڭ ئۆسۈشى يېپىق بوشلۇقتا تاماملىنىدۇ. ئۈنۈملۈك نازارەت قىلىش ئۇسۇللىرى ۋە نۇرغۇن ئۆزگەرگۈچى مىقدارلار ئاز ، شۇڭا جەرياننى كونترول قىلىش تەس.

PVT ئۇسۇلى ئارقىلىق SiC كىرىستاللىرىنى ئاشۇرۇش جەريانىدا ، قەدەم ئېقىمىنىڭ ئۆسۈش ھالىتى (قەدەم ئېقىمىنىڭ ئۆسۈشى) يەككە خرۇستال شەكىلنىڭ مۇقىم ئۆسۈشىدىكى ئاساسلىق مېخانىزم دەپ قارىلىدۇ.
پارغا ئايلانغان سى ئاتوملىرى ۋە C ئاتوملىرى ئەڭ ياخشىسى كىنولاردىكى خرۇستال يەر يۈزى ئاتوملىرى بىلەن تۇتىشىدۇ ، ئۇلار بۇ يەردە يادرو ۋە ئۆسۈپ يېتىلىدۇ ، ھەر بىر قەدەم پاراللېل ھالدا ئالغا ئىلگىرىلەيدۇ. خىرۇستال يۈزىدىكى قەدەم كەڭلىكى ئادەتتىن تاشقىرى تارقىلىشچان ئەركىن يولدىن ئېشىپ كەتكەندە ، كۆپ ساندىكى ئاتوم توپلىنىشى مۇمكىن ، شەكىللەنگەن ئىككى ئۆلچەملىك ئارالغا ئوخشاش ئۆسۈش ھالىتى قەدەم ئېقىمىنىڭ ئۆسۈش ھالىتىنى بۇزىدۇ ، نەتىجىدە 4H يوقىلىدۇ. خىرۇستال قۇرۇلما ئۇچۇرى ، كۆپ نۇقسانلارنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. شۇڭلاشقا ، جەريان پارامېتىرلىرىنى تەڭشەش چوقۇم يەر يۈزى قەدەم قۇرۇلمىسىنىڭ كونتروللۇقىنى قولغا كەلتۈرۈشى ، بۇ ئارقىلىق كۆپ مەنبەلىك كەمتۈكلۈكنى پەيدا قىلىپ ، يەككە خرۇستال شەكىلگە ئېرىشىش مەقسىتىگە يېتىشى ، ئاخىرىدا يۇقىرى سۈپەتلىك خرۇستال تەييارلىشى كېرەك.

ئەڭ بالدۇر تەرەققىي قىلغان SiC خرۇستال ئۆسۈش ئۇسۇلى بولۇش سۈپىتى بىلەن ، فىزىكىلىق ھور توشۇش ئۇسۇلى نۆۋەتتە SiC كىرىستاللىرىنى ئاشۇرۇشتىكى ئەڭ ئاساسلىق ئېشىش ئۇسۇلى. باشقا ئۇسۇللارغا سېلىشتۇرغاندا ، بۇ ئۇسۇلنىڭ ئۆسۈپ يېتىلىش ئۈسكۈنىلىرىگە بولغان تەلىپى تۆۋەن ، ئاددىي ئۆسۈش جەريانى ، كونترول قىلىشچانلىقى كۈچلۈك ، تەرەققىيات تەتقىقاتى بىر قەدەر ئەتراپلىق بولۇپ ، ئاللىقاچان سانائەت قوللىنىشنى قولغا كەلتۈردى. HTCVD ئۇسۇلىنىڭ ئەۋزەللىكى شۇكى ، ئۇ ئۆتكۈزگۈچ (n ، p) ۋە يۇقىرى ساپلىقتىكى يېرىم ئىزولياتورلۇق ۋافېرنى ئۆستۈرەلەيدۇ ، ھەمدە دوپپا قويۇقلۇقىنى كونترول قىلالايدۇ ، بۇنداق بولغاندا ۋافېردىكى توشۇغۇچىنىڭ قويۇقلۇقى 3 × 1013 ~ 5 × 1019 ئارىلىقىدا تەڭشىلىدۇ. / cm3. كەمچىلىكى يۇقىرى تېخنىكىلىق چەك ۋە بازار ئۈلۈشى تۆۋەن. سۇيۇق باسقۇچلۇق SiC خرۇستال ئۆسۈش تېخنىكىسىنىڭ داۋاملىق پىشىپ يېتىلىشىگە ئەگىشىپ ، ئۇ كەلگۈسىدە پۈتكۈل SiC كەسپىنى ئىلگىرى سۈرۈشتە زور يوشۇرۇن كۈچنى نامايان قىلىدۇ ھەمدە SiC كىرىستالنىڭ ئېشىشىدىكى يېڭى بۆسۈش نۇقتىسى بولۇشى مۇمكىن.