Bho chaidh a lorg, tha silicon carbide air aire mhòr a tharraing. Tha silicon carbide air a dhèanamh suas de leth dadaman Si agus leth dadaman C, a tha ceangailte le bannan covalent tro chàraidean electron a’ roinn orbitals hibrid sp3. Anns an aonad structarail bunaiteach den chriostal singilte aige, tha ceithir dadaman Si air an rèiteachadh ann an structar tetrahedral cunbhalach, agus tha an dadam C suidhichte ann am meadhan an tetrahedron cunbhalach. Air an làimh eile, faodar an dadam Si a mheas cuideachd mar mheadhan an tetrahedron, agus mar sin a’ cruthachadh SiC4 no CSi4. Structar tetrahedral. Tha an ceangal covalent ann an SiC gu math ianach, agus tha lùth a’ cheangail silicon-carbon gu math àrd, timcheall air 4.47eV. Air sgàth an lùth locht cruachaidh ìosal, bidh criostalan silicon carbide gu furasta a’ cruthachadh diofar polytypes rè a’ phròiseas fàis. Tha còrr air 200 polytype aithnichte ann, a dh’ fhaodar a roinn ann an trì prìomh roinnean: ciùbach, sia-thaobhach agus trì-thaobhach.
An-dràsta, ’s e na prìomh dhòighean fàis airson criostalan SiC an dòigh Còmhdhail Ceò Corporra (dòigh PVT), Tasgadh Ceò Ceimigeach Teòthachd Àrd (dòigh HTCVD), agus an dòigh Ìre Leachtach, msaa. Nam measg, tha an dòigh PVT nas aibidh agus nas freagarraiche airson cinneasachadh mòr-sgìreil gnìomhachais.
Tha an dòigh ris an canar PVT a’ toirt iomradh air criostalan sìl SiC a chur air mullach a’ chriostail, agus pùdar SiC a chur mar stuth amh aig bonn a’ chriostail. Ann an àrainneachd dhùinte le teòthachd àrd agus cuideam ìosal, bidh am pùdar SiC a’ fàs nas ìsle agus a’ gluasad suas fo bhuaidh claonadh teòthachd agus eadar-dhealachadh dùmhlachd. Is e dòigh a th’ ann airson a ghiùlan gu nàbachd a’ chriostail sìl agus an uairsin ath-chriostalachadh às deidh dha staid thar-shàthaichte a ruighinn. Faodaidh an dòigh seo fàs fo smachd a choileanadh ann am meud criostail SiC agus cruthan criostail sònraichte.
Ach, nuair a thathar a’ cleachdadh an dòigh PVT airson criostalan SiC fhàs, feumar suidheachaidhean fàis iomchaidh a chumail suas an-còmhnaidh rè a’ phròiseas fàis fad-ùine, air neo bidh eas-òrdugh lattice ann, agus mar sin a’ toirt buaidh air càileachd a’ chriostail. Ach, tha fàs criostalan SiC air a chrìochnachadh ann an àite dùinte. Chan eil mòran dhòighean sgrùdaidh èifeachdach ann agus tha mòran chaochladairean ann, agus mar sin tha smachd a chumail air a’ phròiseas duilich.
Ann am pròiseas fàs criostalan SiC leis an dòigh PVT, thathas den bheachd gur e am modh fàis sruthadh ceum air cheum (Step Flow Growth) am prìomh dhòigh airson fàs seasmhach cruth criostail singilte.
Bidh na dadaman Si agus dadaman C a tha air an smùideadh a’ ceangal gu roghnach ri dadaman uachdar a’ chriostail aig a’ phuing lùb, far am bi iad a’ niùclasachadh agus a’ fàs, ag adhbhrachadh gum bi gach ceum a’ sruthadh air adhart ann an co-shìnte. Nuair a bhios leud a’ cheum air uachdar a’ chriostail fada nas motha na slighe saor bho sgaoileadh adatoms, faodaidh àireamh mhòr de adatoms cruinneachadh, agus sgriosaidh am modh fàis dà-thaobhach coltach ri eilean a chaidh a chruthachadh modh fàis sruthadh ceum, agus mar thoradh air sin call fiosrachaidh structar criostail 4H, agus mar thoradh air sin bidh iomadh locht ann. Mar sin, feumaidh atharrachadh pharaimeatairean a’ phròiseis smachd a chumail air structar ceum an uachdair, agus mar sin casg a chuir air gineadh lochdan polymorphic, a’ coileanadh an adhbhair a bhith a’ faighinn cruth criostail singilte, agus mu dheireadh a’ dèanamh criostalan àrd-inbhe.
Mar an dòigh fàis criostail SiC as tràithe a chaidh a leasachadh, is e an dòigh còmhdhail smùid corporra an dòigh fàis as prìomh-shrutha airson criostalan SiC fhàs an-dràsta. An coimeas ri dòighean eile, tha riatanasan nas ìsle aig an dòigh seo airson uidheamachd fàis, pròiseas fàis sìmplidh, smachd làidir, rannsachadh leasachaidh gu math mionaideach, agus tha e air a chleachdadh gu gnìomhachais mu thràth. Is e buannachd an dòigh HTCVD gum faod e wafers giùlain (n, p) agus leth-inslithe àrd-ghlanachd fhàs, agus gun urrainn dha smachd a chumail air dùmhlachd an dopaidh gus am bi dùmhlachd an giùlain anns an wafer atharrachail eadar 3 × 1013 ~ 5 × 1019 / cm3. Is e na h-eas-bhuannachdan stairsneach teicnigeach àrd agus roinn margaidh ìosal. Mar a bhios teicneòlas fàis criostail SiC ìre-leaghaidh a’ leantainn air adhart a’ fàs, seallaidh e comas mòr ann a bhith a’ leasachadh gnìomhachas SiC gu lèir san àm ri teachd agus tha e coltach gur e puing ùr adhartais a bhios ann am fàs criostail SiC.
Àm puist: 16 Giblean 2024