גראָוט פון סיליקאָן קאַרבידע איין קריסטאַל

זינט זייַן ופדעקונג, סיליציום קאַרבידע האט געצויגן וויידספּרעד ופמערקזאַמקייט. סיליציום קאַרבידע איז קאַמפּאָוזד פון האַלב סי ​​אַטאָמס און האַלב C אַטאָמס, וואָס זענען פארבונדן דורך קאָוואַלענט קייטן דורך עלעקטראָן פּערז ייַנטיילונג ספּ3 כייבריד אָרביטאַלז. אין די גרונט סטראַקטשעראַל אַפּאַראַט פון זייַן איין קריסטאַל, פיר סי אַטאָמס זענען עריינדזשד אין אַ רעגולער טעטראַהעדראַל סטרוקטור, און די C אַטאָם איז ליגן אין די צענטער פון די רעגולער טעטראַהעדראָן. קאָנווערסעלי, די סי אַטאָם קענען אויך זיין גערעכנט ווי דער צענטער פון די טעטראַהעדראָן, דערמיט פאָרמינג SiC4 אָדער CSi4. טעטראַהעדראַל סטרוקטור. די קאָוואַלענט בונד אין SiC איז העכסט ייאַניק, און די סיליציום-טשאַד בונד ענערגיע איז זייער הויך, וועגן 4.47 eV. רעכט צו דער נידעריק סטאַקינג שולד ענערגיע, סיליציום קאַרבידע קריסטאַלז לייכט פאָרעם פאַרשידן פּאָליטיפּעס בעשאַס דעם וווּקס פּראָצעס. עס זענען מער ווי 200 באַוווסט פּאָליטיפּעס, וואָס קענען זיין צעטיילט אין דרייַ הויפּט קאַטעגאָריעס: קוביק, כעקסאַגאַנאַל און טריגאָנאַל.

דערווייַל, די הויפּט גראָוט מעטהאָדס פון סיק קריסטאַלז אַרייַננעמען פיזיקאַל פארע טראַנספּאָרט מעטאַד (פּווט אופֿן), הויך טעמפּעראַטור כעמישער פארע דעפּאָסיטיאָן (הטקווד אופֿן), פליסיק פאַסע מעטאַד, אאז"ו ו. צווישן זיי, די פּווט אופֿן איז מער דערוואַקסן און מער פּאַסיק פֿאַר ינדאַסטרי. מאַסע פּראָדוקציע. ;

די אַזוי גערופענע פּווט אופֿן רעפערס צו פּלייסינג סיק זוימען קריסטאַלז אויף די שפּיץ פון די קרוסיבלע, און פּלייסינג סיק פּודער ווי רוי מאַטעריאַל אין די דנאָ פון די קרוסיבלע. אין אַ פֿאַרמאַכט סוויווע פון ​​הויך טעמפּעראַטור און נידעריק דרוק, די סיק פּודער סאַבלימאַטיז און מאָוועס אַרוף אונטער די קאַמף פון טעמפּעראַטור גראַדיענט און קאַנסאַנטריישאַן חילוק. א מעטאָד פון טראַנספּאָרטינג עס צו דער געגנט פון די זוימען קריסטאַל און דעמאָלט רעקריסטאַלליזינג עס נאָך ריטשינג אַ סופּערסאַטוראַטעד שטאַט. דעם אופֿן קענען דערגרייכן קאַנטראָולאַבאַל גראָוט פון SiC קריסטאַל גרייס און ספּעציפיש קריסטאַל פארמען. ;
אָבער, ניצן די PVT אופֿן צו וואַקסן SiC קריסטאַלז ריקווייערז שטענדיק כייפּערטענשאַן צונעמען וווּקס טנאָים בעשאַס די לאַנג-טערמין וווּקס פּראָצעס, אַנדערש עס וועט פירן צו לאַטאַס דיסאָרדער, אַזוי אַפעקטינג די קוואַליטעט פון די קריסטאַל. אָבער, דער וווּקס פון SiC קריסטאַלז איז געענדיקט אין אַ פארמאכט פּלאַץ. עס זענען ווייניק עפעקטיוו מאָניטאָרינג מעטהאָדס און פילע וועריאַבאַלז, אַזוי פּראָצעס קאָנטראָל איז שווער.

אין דעם פּראָצעס פון גראָוינג SiC קריסטאַלז דורך די PVT אופֿן, די סטעפּ פלאָו גראָוט מאָדע (סטעפּ פלאָו גראָוט) איז באטראכט צו זיין די הויפּט מעקאַניזאַם פֿאַר די סטאַביל וווּקס פון אַ איין קריסטאַל פאָרעם.
די וואַפּאָריזעד סי אַטאָמס און C אַטאָמס וועט פּרעפערענטשאַלי בונד מיט קריסטאַל ייבערפלאַך אַטאָמס אין די קינק פונט, ווו זיי וועלן נוקלעייט און וואַקסן, קאָזינג יעדער שריט צו לויפן פאָרויס אין פּאַראַלעל. ווען די שריט ברייט אויף די קריסטאַל ייבערפלאַך פיל יקסידז די דיפיוזשאַן-פריי דרך פון אַדאַטאָמס, אַ גרויס נומער פון אַדאַטאָמס קען אַגגלאָמערייט, און די צוויי-דימענשאַנאַל ינדזל-ווי גראָוט מאָדע וועט צעשטערן די סטעפּ לויפן וווּקס מאָדע, ריזאַלטינג אין די אָנווער פון 4H. קריסטאַל סטרוקטור אינפֿאָרמאַציע, ריזאַלטינג אין קייפל חסרונות. דעריבער, די אַדזשאַסטמאַנט פון פּראָצעס פּאַראַמעטערס מוזן דערגרייכן די קאָנטראָל פון די ייבערפלאַך סטעפּ סטרוקטור, דערמיט סאַפּרעסינג די דור פון פּאַלימאָרפיק חסרונות, דערגרייכן דעם ציל צו באַקומען אַ איין קריסטאַל פאָרעם, און לעסאָף פּריפּערינג הויך-קוואַליטעט קריסטאַלז.

ווי די ערליאַסט דעוועלאָפּעד SiC קריסטאַל וווּקס אופֿן, די גשמיות פארע אַריבערפירן אופֿן איז דערווייַל די מערסט מיינסטרים גראָוט אופֿן פֿאַר גראָוינג SiC קריסטאַלז. קאַמפּערד מיט אנדערע מעטהאָדס, דעם אופֿן האט נידעריקער רעקווירעמענץ פֿאַר גראָוט ויסריכט, אַ פּשוט גראָוט פּראָצעס, שטאַרק קאַנטראָולאַביליטי, לעפיערעך גרונטיק אַנטוויקלונג פאָרשונג און האט שוין אַטשיווד ינדאַסטריאַל אַפּלאַקיישאַן. די מייַלע פון ​​די HTCVD אופֿן איז אַז עס קענען וואַקסן קאַנדאַקטיוו (n, פּ) און הויך-ריינקייַט האַלב-ינסאַלייטינג ווייפערז, און קענען קאָנטראָלירן די דאָפּינג קאַנסאַנטריישאַן אַזוי אַז די טרעגער קאַנסאַנטריישאַן אין די ווייפער איז אַדזשאַסטאַבאַל צווישן 3 × 1013 ~ 5 × 1019 /cm3. די דיסאַדוואַנטידזשיז זענען הויך טעכניש שוועל און נידעריק מאַרק טיילן. ווי די פליסיק-פאַסע SiC קריסטאַל גראָוט טעכנאָלאָגיע האלט צו דערוואַקסן, עס וועט ווייַזן גרויס פּאָטענציעל אין די העכערונג פון די גאנצע SiC אינדוסטריע אין דער צוקונפֿט און איז מסתּמא צו זיין אַ נייַע ברייקטרו פונט אין SiC קריסטאַל וווּקס.