De PVT-metoade, waans folsleine namme Fysyk Vaportransport is, is in mienskiplike metoade foar it groeien fan silisiumkarbid (SiC)kristallen ûnder hege temperatuer en hege druk. It basisprinsipe is om silisiumkarbidpoeier te ferwaarmjen ta sublimaasje by in temperatuer boppe 2300 ℃ en yn in lege drukomjouwing tichtby fakuüm, wêrtroch in reaksjegas ûntstiet dat gasfoarmige komponinten befettet lykas Si, Si2C en SiC2. Fanwegen de ferskillende gasfaze-partielle druk fan 'e Si- en C-komponinten dy't foarme wurde troch de fêste-faze-sublimaasjereaksje, farieart de Si/C stoichiometryske ferhâlding mei de termyske fjildferdieling. Dêrom is it needsaaklik om de ferdieling en it transport fan 'e gasfaze-komponinten te kontrolearjen om te soargjen dat se de spesifike kristallisaasjeposysjes yn 'e groeikeamer berikke.
Om te foarkommen dat ûnregelmjittige gasfazekristallisaasje polykristallijn silisiumkarbid foarmet, wurde silisiumkarbidsiedkristallen oan 'e boppekant fan' e groeikeamer pleatst. Under de oandriuwing fan gasfaze-oersaturaasje sille de gasfazekomponinten op it oerflak fan it siedkristal ôfsette om silisiumkarbid-ienkristallen te foarmjen. It heule reaksjeproses fynt plak yn in sletten groeikeamer, wêr't alle parameters fan it reaksjesysteem oan elkoar keppele binne. Elke fluktuaasje yn groeiomstannichheden sil ynfloed hawwe op 'e stabiliteit fan ienkristallgroei.
Derneist liede de ferskillende ticht ynpakte struktueren fan silisiumkarbide ienkristallen yn termen fan har kristaloriïntaasje ta ferskate atomêre ferbinings- en bondingmetoaden, wêrtroch't mear as 200 kristalfoarmen fan silisiumkarbide-isomeren ûntsteane. De enerzjykonverzjebarriêre tusken ferskate kristalfoarmen is ekstreem leech, sadat kristalfoarmtransformaasje tige wierskynlik foarkomt yn it PVT-ienkristalgroeisysteem, wat resulteart yn ûnregelmjittige doelkristalfoarmen en ferskate kristallisaasjedefekten. Dêrom is it needsaaklik om spesjale ynspeksjeapparatuer te brûken om de kristalfoarm en ferskate defekten fan 'e kristalstaaf te detektearjen.
It tariedingsproses fan silisiumkarbid hat ekstreem hege easken, benammen manifestearre yn 'e folgjende aspekten:
- Der binne in soad miljeu-ûnreinheden yn it syntezeproses fan silisiumkarbidpoeier, wêrtroch it lestich is om poeier mei hege suverens te krijen. De ûnfolsleine reaksje tusken silisiumpoeier en koalstofpoeier as reaksjeboarne kin in ûnbalâns feroarsaakje yn 'e Si/C-ferhâlding. De kristalfoarm en dieltsjegrutte fan silisiumkarbidpoeier nei synteze binne lestich te kontrolearjen.
- Under omstannichheden fan hege temperatuer boppe 2300 ℃ en hast fakuüm ûndergiet silisiumkarbid in "fêst-gas-fêst" transformaasje- en rekristallisaasjeproses yn in sletten grafytkeamer. Dit proses hat in lange groeisyklus, is lestich te kontrolearjen en is gefoelich foar defekten lykas mikrotubuli en ynklúzjes.
- Silisiumkarbid omfettet mear as 200 ferskillende kristalfoarmen, mar produksje fereasket meastentiids mar ien kristalfoarm. Tidens it groeiproses is kristalfoarmtransformaasje gefoelich foar, wat resulteart yn multitype-ynklúzjedefekten. Tidens it tariedingsproses is it lestich om ien spesifike kristalfoarm stabyl te kontrolearjen, en de enerzjykonverzjebarriêre tusken ferskate kristalfoarmen is ekstreem leech, wat de swierrichheid fan kontrôle fergruttet. De parameterkontrôle en relatearre ûndersyk yn dizze perioade fereaskje enoarme R&D-kosten, wat ek ien fan 'e redenen is foar de hege kosten fan kompatibel silisiumkarbid.
Pleatsingstiid: 3 july 2025