U metudu PVT, chì u so nome cumpletu hè Trasportu Fisicu di Vapore, hè un metudu cumunu per a crescita di carburu di siliciu (SiC) cristalli sottu alta temperatura è alta pressione. U so principiu basicu hè di riscaldà a polvere di carburo di siliciu à sublimazione à una temperatura superiore à 2300 ℃ è in un ambiente di bassa pressione vicinu à u vacuum, furmendu un gas di reazione chì cuntene cumpunenti gassosi cum'è Si, Si2C è SiC2. A causa di e diverse pressioni parziali in fase gassosa di i cumpunenti Si è C furmati da a reazione di sublimazione in fase solida, u rapportu stechiometricu Si/C varia cù a distribuzione di u campu termicu. Dunque, hè necessariu cuntrullà a distribuzione è u trasportu di i cumpunenti in fase gassosa per assicurà chì ghjunghjenu à e pusizioni specifiche di cristallizazione in a camera di crescita.
Per impedisce a cristallizazione in fase gassosa disordinata da a furmazione di carburo di siliciu policristallinu, i cristalli di sementi di carburo di siliciu sò posti in cima à a camera di crescita. Sottu à l'impulsu di a supersaturazione in fase gassosa, i cumpunenti in fase gassosa si depositeranu nantu à a superficia di u cristallu di sementi per furmà monocristalli di carburo di siliciu. L'interu prucessu di reazione si svolge in una camera di crescita chjusa, induve tutti i parametri di u sistema di reazione sò accoppiati trà di elli. Ogni fluttuazione in e cundizioni di crescita influenzerà a stabilità di a crescita di monocristalli.
Inoltre, e diverse strutture strette di monocristalli di carburo di siliciu in termini di a so orientazione cristallina portanu à diversi metudi di cunnessione è ligame atomicu, furmendu cusì più di 200 forme cristalline di isomeri di carburo di siliciu. A barriera di cunversione energetica trà diverse forme cristalline hè estremamente bassa, dunque a trasfurmazione di a forma cristallina hè assai prubabile chì si verifichi in u sistema di crescita di monocristalli PVT, risultendu in forme cristalline disordinate di u bersagliu è vari difetti di cristallizazione. Dunque, hè necessariu aduprà apparecchiature d'ispezione dedicate per rilevà a forma cristallina è vari difetti di u lingotto di cristallu.
U prucessu di preparazione di u carburu di siliciu hà esigenze estremamente elevate, manifestate principalmente in i seguenti aspetti:
- Ci sò parechje impurità ambientali in u prucessu di sintesi di a polvere di carburo di siliciu, chì rendenu difficiule l'ottenimentu di una polvere di alta purezza. A reazione incompleta trà a polvere di siliciu è a polvere di carbone cum'è fonte di reazione hè propensa à causà un squilibriu in u rapportu Si/C. A forma cristallina è a dimensione di e particelle di a polvere di carburo di siliciu dopu a sintesi sò difficiuli da cuntrullà.
- In cundizioni di temperatura elevata sopra à 2300 ℃ è vicinu à u vacuum, u carburu di siliciu subisce un prucessu di trasfurmazione è ricristallizazione "solid-gas-solid" in una camera di grafite chjusa. Stu prucessu hà un ciclu di crescita longu, hè difficiule da cuntrullà, è hè propensu à difetti cum'è microtubuli è inclusioni.
- U carburu di siliciu include più di 200 forme cristalline diverse, ma a pruduzzione richiede di solitu solu una forma cristallina. Durante u prucessu di crescita, a trasfurmazione di a forma cristallina hè propensa à accade, risultendu in difetti d'inclusione multitipu. Durante u prucessu di preparazione, hè difficiule di cuntrullà stabilmente una sola forma cristallina specifica, è a barriera di cunversione energetica trà e diverse forme cristalline hè estremamente bassa, ciò chì aumenta a difficultà di cuntrollu. U cuntrollu di i parametri è a ricerca cunnessa durante questu periodu richiedenu enormi costi di R&S, chì hè ancu una di e ragioni di l'altu costu di u carburu di siliciu cunforme.
Data di publicazione: 03 lug 2025