Ó a fhionnadh, tá aird mhór tarraingthe ag cairbíd sileacain. Tá cairbíd sileacain comhdhéanta de leath-adaimh Si agus leath-adaimh C, atá ceangailte le bannaí comhfhiúsacha trí phéirí leictreon a roinneann fithisí hibrideacha sp3. Sa bhun-aonad struchtúrach dá chriostal aonair, tá ceithre adamh Si socraithe i struchtúr teitreahedral rialta, agus tá an t-adamh C suite i lár an teitreahedráin rialta. Os a choinne sin, is féidir an t-adamh Si a mheas mar lár an teitreahedráin freisin, rud a chruthaíonn SiC4 nó CSi4. Struchtúr teitreahedral. Tá an nasc comhfhiúsach i SiC an-ianach, agus tá fuinneamh an naisc sileacain-charbóin an-ard, thart ar 4.47eV. Mar gheall ar an bhfuinneamh locht cruachta íseal, is furasta criostail cairbíde sileacain polaitíopaí éagsúla a fhoirmiú le linn an phróisis fáis. Tá níos mó ná 200 polaitíopaí ar eolas, ar féidir iad a roinnt ina thrí phríomhchatagóir: ciúbach, heicseagánach agus triantánach.
Faoi láthair, áirítear ar na príomh-mhodhanna fáis criostail SiC an Modh Iompair Fisiciúil Gaile (modh PVT), an Taisceadh Ceimiceach Gaile Ardteochta (modh HTCVD), an Modh Céime Leachtaí, etc. Ina measc, tá an modh PVT níos aibí agus níos oiriúnaí do tháirgeadh mais tionsclaíoch.
Tagraíonn an modh PVT mar a thugtar air do chriostail síl SiC a chur ar bharr an bhreogáin, agus púdar SiC a chur mar amhábhar ag bun an bhreogáin. I dtimpeallacht dhúnta ardteochta agus ísealbhrú, déanann an púdar SiC sublimáil agus bogann sé suas faoi ghníomh grádán teochta agus difríocht tiúchana. Modh chun é a iompar go dtí comharsanacht an chriostail síl agus ansin é a athchriostalú tar éis dó staid fhorsháithithe a bhaint amach. Is féidir leis an modh seo fás inrialaithe a bhaint amach ar mhéid criostail SiC agus ar fhoirmeacha criostail sonracha.
Mar sin féin, má úsáidtear an modh PVT chun criostail SiC a fhás, ní mór coinníollacha fáis chuí a choinneáil i gcónaí le linn an phróisis fáis fhadtéarmaigh, nó beidh neamhord laitíse mar thoradh air, rud a dhéanfaidh difear do cháilíocht an chriostail. Mar sin féin, críochnaítear fás criostail SiC i spás dúnta. Is beag modhanna monatóireachta éifeachtacha atá ann agus tá go leor athróg ann, mar sin tá sé deacair an próiseas a rialú.
I bpróiseas fáis criostail SiC tríd an modh PVT, meastar gurb é an modh fáis sreafa céimnithe (Step Flow Growth) an phríomh-mheicníocht le haghaidh fás cobhsaí foirm criostail aonair.
Ceanglóidh na hadaimh Si agus na hadaimh C galaithe go roghnach le hadaimh dhromchla an chriostail ag an bpointe kink, áit a ndéanfaidh siad núicléaíocht agus fás, rud a fhágfaidh go sreabhfaidh gach céim ar aghaidh go comhthreomhar. Nuair a sháraíonn leithead na céime ar dhromchla an chriostail i bhfad an cosán saor ó scaipeadh d'adadaimh, féadfaidh líon mór adadaimh carnadh, agus scriosfaidh an modh fáis dháthoiseach cosúil le hoileán a chruthaítear an modh fáis sreafa céime, rud a fhágann cailliúint faisnéise struchtúr criostail 4H, agus mar thoradh air sin beidh il-lochtanna ann. Dá bhrí sin, ní mór do choigeartú paraiméadair an phróisis rialú a bhaint amach ar struchtúr na céime dromchla, rud a chuireann cosc ar ghiniúint lochtanna polaimorfacha, a bhaint amach cuspóir foirm criostail aonair a fháil, agus criostail ardchaighdeáin a ullmhú sa deireadh.
Mar an modh fáis criostail SiC is luaithe a forbraíodh, is é an modh iompair gaile fisiciúil an modh fáis is príomhshrutha faoi láthair chun criostail SiC a fhás. I gcomparáid le modhanna eile, tá ceanglais níos ísle ag an modh seo maidir le trealamh fáis, próiseas fáis simplí, inrialaitheacht láidir, taighde forbartha sách críochnúil, agus tá feidhmchlár tionsclaíoch bainte amach aige cheana féin. Is é buntáiste an mhodha HTCVD gur féidir leis sliseáin leath-inslithe seoltaí (n, p) agus ard-íonachta a fhás, agus gur féidir leis an tiúchan dópála a rialú ionas go mbeidh an tiúchan iompróra sa sliseán inchoigeartaithe idir 3 × 1013 ~ 5 × 1019 / cm3. Is iad na míbhuntáistí tairseach theicniúil ard agus sciar íseal den mhargadh. De réir mar a leanann an teicneolaíocht fáis criostail SiC céim leachtach ag aibiú, taispeánfaidh sé acmhainneacht mhór chun an tionscal SiC ar fad a chur chun cinn sa todhchaí agus is dócha go mbeidh sé ina phointe cinniúnach nua i bhfás criostail SiC.
Am an phoist: 16 Aibreán 2024