Ang Prinsipyo sa Pamaagi sa PVT Pagtubo sa Kristal nga Silicon Carbide (SiC)

Ang pamaagi sa PVT, kansang tibuok nga ngalan kay Physical Vapor Transportation, usa ka komon nga pamaagi sa pagpatubo og silicon carbide (SiC)mga kristal ubos sa taas nga temperatura ug taas nga presyur. Ang sukaranang prinsipyo niini mao ang pagpainit sa silicon carbide powder ngadto sa sublimation sa temperatura nga labaw sa 2300℃ ug sa usa ka low-pressure nga palibot nga duol sa vacuum, nga nagporma og reaksyon nga gas nga adunay mga sangkap nga gas sama sa Si, Si2C, ug SiC2. Tungod sa lainlaing gas-phase partial pressures sa mga sangkap nga Si ug C nga naporma sa solid-phase sublimation reaction, ang Si/C stoichiometric ratio managlahi uban sa thermal field distribution. Busa, gikinahanglan nga kontrolon ang distribution ug transportasyon sa mga sangkap nga gas-phase aron masiguro nga makaabot kini sa piho nga mga posisyon sa crystallization sa growth chamber.

Aron malikayan ang dili organisado nga gas-phase crystallization gikan sa pagporma og polycrystalline silicon carbide, ang mga silicon carbide seed crystals gibutang sa ibabaw sa growth chamber. Ubos sa drive sa gas-phase supersaturation, ang mga gas-phase components mo-deposit sa ibabaw sa seed crystal aron maporma ang silicon carbide single crystals. Ang tibuok proseso sa reaksyon mahitabo sa usa ka sirado nga growth chamber, diin ang tanang parameter sa reaction system konektado sa usag usa. Ang bisan unsang pag-usab-usab sa mga kondisyon sa pagtubo makaapekto sa kalig-on sa single crystal growth.

Dugang pa, ang lain-laing close-packed nga mga istruktura sa silicon carbide single crystals sa ilang crystal orientation mosangpot sa lain-laing atomic connection ug bonding methods, sa ingon nagporma og kapin sa 200 ka crystal forms sa silicon carbide isomers. Ang energy conversion barrier tali sa lain-laing crystal forms kay ubos kaayo, busa ang crystal form transformation lagmit nga mahitabo sa PVT single crystal growth system, nga moresulta sa disordered target crystal forms ug lain-laing crystallization defects. Busa, gikinahanglan ang paggamit og dedicated inspection equipment aron ma-detect ang crystal form ug lain-laing defects sa crystal ingot.

Ang proseso sa pag-andam sa silicon carbide adunay taas kaayo nga mga kinahanglanon, nga kasagaran makita sa mosunod nga mga aspeto:

• Daghang mga hugaw sa palibot sa proseso sa sintesis sa silicon carbide powder, nga nagpalisod sa pagkuha og high-purity powder. Ang dili kompleto nga reaksyon tali sa silicon powder ug carbon powder isip tinubdan sa reaksyon dali nga hinungdan sa dili balanse sa Si/C ratio. Ang kristal nga porma ug gidak-on sa partikulo sa silicon carbide powder human sa sintesis lisod kontrolon.
• Ubos sa mga kondisyon sa taas nga temperatura nga labaw sa 2300℃ ug hapit sa vacuum, ang silicon carbide moagi sa proseso sa "solid-gas-solid" nga pagbag-o ug recrystallization sa usa ka sirado nga graphite chamber. Kini nga proseso adunay taas nga siklo sa pagtubo, lisud kontrolon, ug dali nga madaot sa mga depekto sama sa microtubule ug mga inclusion.
• Ang silicon carbide adunay kapin sa 200 ka lain-laing porma sa kristal, apan ang produksiyon kasagaran nagkinahanglan lang og usa ka porma sa kristal. Atol sa proseso sa pagtubo, ang pagbag-o sa porma sa kristal dali nga mahitabo, nga moresulta sa mga depekto sa paglakip sa daghang klase. Atol sa proseso sa pag-andam, lisud ang pagkontrolar sa usa ka piho nga porma sa kristal, ug ang babag sa pagkakabig sa enerhiya tali sa lain-laing porma sa kristal ubos kaayo, nga nagdugang sa kalisud sa pagkontrol. Ang pagkontrol sa parameter ug may kalabutan nga panukiduki niining panahona nanginahanglan og dako nga gasto sa R&D, nga usa usab sa mga hinungdan sa taas nga gasto sa compliant silicon carbide.