اس کی دریافت کے بعد سے، سلکان کاربائیڈ نے بڑے پیمانے پر توجہ مبذول کی ہے۔ سلیکن کاربائیڈ آدھے Si ایٹموں اور آدھے C ایٹموں پر مشتمل ہے، جو covalent بانڈز کے ذریعے الیکٹران کے جوڑوں کے اشتراک سے sp3 ہائبرڈ مدار میں جڑے ہوئے ہیں۔ اس کے واحد کرسٹل کی بنیادی ساختی اکائی میں، چار Si ایٹم ایک باقاعدہ ٹیٹراہیڈرل ڈھانچے میں ترتیب دیے گئے ہیں، اور C ایٹم ریگولر ٹیٹراہیڈرون کے مرکز میں واقع ہے۔ اس کے برعکس، Si ایٹم کو ٹیٹراہیڈرون کا مرکز بھی سمجھا جا سکتا ہے، اس طرح SiC4 یا CSi4 بنتا ہے۔ ٹیٹراہیڈرل ڈھانچہ۔ SiC میں ہم آہنگی بانڈ انتہائی ionic ہے، اور سلکان کاربن بانڈ کی توانائی بہت زیادہ ہے، تقریباً 4.47eV۔ کم اسٹیکنگ فالٹ انرجی کی وجہ سے، سلکان کاربائیڈ کرسٹل آسانی سے ترقی کے عمل کے دوران مختلف پولی ٹائپس بنا لیتے ہیں۔ 200 سے زیادہ معلوم پولی ٹائپس ہیں، جنہیں تین بڑے زمروں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: کیوبک، ہیکساگونل اور ٹرائیگنل۔
اس وقت، ایس آئی سی کرسٹل کی ترقی کے اہم طریقوں میں فزیکل ویپر ٹرانسپورٹ میتھڈ (پی وی ٹی طریقہ)، ہائی ٹمپریچر کیمیکل ویپر ڈیپوزیشن (ایچ ٹی سی وی ڈی طریقہ)، مائع فیز میتھڈ، وغیرہ شامل ہیں۔ ان میں پی وی ٹی طریقہ زیادہ پختہ اور صنعتی کے لیے زیادہ موزوں ہے۔ بڑے پیمانے پر پیداوار. میں
نام نہاد PVT طریقہ سے مراد کروسیبل کے اوپری حصے پر SiC سیڈ کرسٹل رکھنا، اور خام مال کے طور پر کروسیبل کے نیچے SiC پاؤڈر رکھنا ہے۔ اعلی درجہ حرارت اور کم دباؤ کے بند ماحول میں، SiC پاؤڈر درجہ حرارت کے میلان اور ارتکاز کے فرق کی کارروائی کے تحت اوپر کی طرف بڑھتا ہے۔ اسے سیڈ کرسٹل کے قرب و جوار تک پہنچانے اور پھر سپر سیچوریٹڈ حالت میں پہنچنے کے بعد اسے دوبارہ دوبارہ قائم کرنے کا طریقہ۔ یہ طریقہ SiC کرسٹل سائز اور مخصوص کرسٹل شکلوں کی قابل کنٹرول نمو حاصل کر سکتا ہے۔ میں
تاہم، SiC کرسٹل کو اگانے کے لیے PVT طریقہ استعمال کرنے کے لیے طویل مدتی نمو کے عمل کے دوران ہمیشہ مناسب نشوونما کے حالات کو برقرار رکھنے کی ضرورت ہوتی ہے، بصورت دیگر یہ جالی کی خرابی کا باعث بنے گا، اس طرح کرسٹل کا معیار متاثر ہوگا۔ تاہم، SiC کرسٹل کی ترقی ایک بند جگہ میں مکمل ہوتی ہے. نگرانی کے چند موثر طریقے اور بہت سے متغیرات ہیں، اس لیے عمل کو کنٹرول کرنا مشکل ہے۔
PVT طریقہ سے SiC کرسٹل بڑھنے کے عمل میں، سٹیپ فلو گروتھ موڈ (Step Flow Growth) کو واحد کرسٹل فارم کی مستحکم نشوونما کا بنیادی طریقہ کار سمجھا جاتا ہے۔
بخارات والے Si ایٹم اور C ایٹم ترجیحی طور پر کرسٹل سطح کے ایٹموں کے ساتھ کنک پوائنٹ پر جڑ جائیں گے، جہاں وہ نیوکلیئٹ اور بڑھیں گے، جس کی وجہ سے ہر قدم متوازی طور پر آگے بڑھے گا۔ جب کرسٹل کی سطح پر قدم کی چوڑائی اڈیٹمز کے پھیلاؤ سے پاک راستے سے کہیں زیادہ ہو جاتی ہے، تو بڑی تعداد میں اڈیٹمز جمع ہو سکتے ہیں، اور دو جہتی جزیرے نما گروتھ موڈ کی تشکیل سٹیپ فلو گروتھ موڈ کو تباہ کر دے گی، جس کے نتیجے میں 4H کا نقصان ہو گا۔ کرسٹل ساخت کی معلومات، جس کے نتیجے میں متعدد نقائص پیدا ہوتے ہیں۔ لہذا، عمل کے پیرامیٹرز کی ایڈجسٹمنٹ کو سطح کے قدمی ڈھانچے کے کنٹرول کو حاصل کرنا چاہیے، اس طرح پولیمورفک نقائص کی نسل کو دبانا، واحد کرسٹل شکل حاصل کرنے کے مقصد کو حاصل کرنا، اور آخر کار اعلیٰ معیار کے کرسٹل کی تیاری۔
جیسا کہ ابتدائی طور پر ترقی یافتہ SiC کرسٹل کی نمو کا طریقہ ہے، جسمانی بخارات کی نقل و حمل کا طریقہ فی الحال SiC کرسٹل کی نشوونما کے لیے سب سے زیادہ مرکزی دھارے کا طریقہ ہے۔ دوسرے طریقوں کے مقابلے میں، اس طریقہ کار میں ترقی کے سازوسامان کے لیے کم تقاضے ہیں، ایک سادہ نمو کا عمل، مضبوط کنٹرولیبلٹی، نسبتاً مکمل ترقیاتی تحقیق، اور پہلے ہی صنعتی اطلاق حاصل کر چکا ہے۔ HTCVD طریقہ کار کا فائدہ یہ ہے کہ یہ کنڈکٹیو (n, p) اور اعلیٰ پاکیزگی والے نیم موصلی ویفرز کو بڑھا سکتا ہے، اور ڈوپنگ کے ارتکاز کو کنٹرول کر سکتا ہے تاکہ ویفر میں کیریئر کا ارتکاز 3×1013~5×1019 کے درمیان ایڈجسٹ ہو سکے۔ /cm3 نقصانات اعلی تکنیکی حد اور کم مارکیٹ شیئر ہیں۔ جیسا کہ لیکوڈ فیز SiC کرسٹل گروتھ ٹیکنالوجی پختہ ہوتی جارہی ہے، یہ مستقبل میں پوری SiC انڈسٹری کو آگے بڑھانے کی بڑی صلاحیت ظاہر کرے گی اور SiC کرسٹل کی ترقی میں ایک نیا پیش رفت ہونے کا امکان ہے۔
پوسٹ ٹائم: اپریل 16-2024