Depi dekouvèt li, carbure Silisyòm te atire anpil atansyon. Carbide Silisyòm konpoze de mwatye atòm Si ak mwatye atòm C, ki konekte pa lyezon kovalan atravè pè elektwon ki pataje orbital ibrid sp3. Nan inite estriktirèl debaz kristal sèl li a, kat atòm Si yo ranje nan yon estrikti tetraedrik regilye, epi atòm C a sitiye nan sant tetraèd regilye a. Okontrè, atòm Si a kapab tou konsidere kòm sant tetraèd la, kidonk fòme SiC4 oswa CSi4. Estrikti tetraedrik. Lyezon kovalan nan SiC trè iyonik, epi enèji lyezon silikon-kabòn nan trè wo, anviwon 4.47eV. Akòz enèji fay anpileman ki ba a, kristal carbure Silisyòm yo fasilman fòme divès politip pandan pwosesis kwasans lan. Gen plis pase 200 politip li te ye, ki ka divize an twa kategori prensipal: kib, egzagonal ak trigonal.
Kounye a, prensipal metòd kwasans kristal SiC yo enkli Metòd Transpò Vapè Fizik (metòd PVT), Depozisyon Vapè Chimik Tanperati Segondè (metòd HTCVD), Metòd Faz Likid, elatriye. Pami yo, metòd PVT a pi matirite e pi apwopriye pou pwodiksyon mas endistriyèl.
Metòd PVT a refere a mete kristal grenn SiC sou tèt kribij la, epi mete poud SiC kòm matyè premyè nan pati anba kribij la. Nan yon anviwònman fèmen ki gen tanperati ki wo ak presyon ki ba, poud SiC a sublime epi li monte anba aksyon gradyan tanperati a ak diferans konsantrasyon an. Yon metòd pou transpòte li nan vwazinaj kristal grenn nan epi answit rekristalize li apre li fin rive nan yon eta sipèsatire. Metòd sa a ka reyalize yon kwasans kontwolab nan gwosè kristal SiC ak fòm kristal espesifik.
Sepandan, lè w ap itilize metòd PVT a pou fè kristal SiC grandi, ou dwe toujou kenbe bon kondisyon kwasans pandan pwosesis kwasans alontèm nan, sinon sa ap lakòz dezòd nan rezo a, sa ki pral afekte kalite kristal la. Sepandan, kwasans kristal SiC yo fini nan yon espas fèmen. Gen kèk metòd siveyans efikas epi gen anpil varyab, kidonk kontwòl pwosesis la difisil.
Nan pwosesis kwasans kristal SiC yo pa metòd PVT a, mòd kwasans etap pa etap la (Step Flow Growth) konsidere kòm mekanis prensipal la pou kwasans ki estab nan yon fòm kristal sèl.
Atòm Si ak atòm C vaporize yo pral lye preferansyèlman ak atòm sifas kristal la nan pwen pli a, kote yo pral fòme epi grandi, sa ki lakòz chak etap koule an paralèl. Lè lajè etap la sou sifas kristal la depase chemen lib difizyon adatom yo anpil, yon gwo kantite adatom ka aglomere, epi mòd kwasans zile bidimensyonèl ki fòme a pral detwi mòd kwasans koule etap la, sa ki lakòz pèt enfòmasyon estrikti kristal 4H la, sa ki lakòz plizyè domaj. Se poutèt sa, ajisteman paramèt pwosesis yo dwe reyalize kontwòl estrikti etap sifas la, kidonk siprime jenerasyon domaj polimòfik yo, reyalize objektif pou jwenn yon fòm kristal sèl, epi finalman prepare kristal kalite siperyè.
Kòm metòd kwasans kristal SiC ki pi bonè devlope a, metòd transpò vapè fizik la se kounye a metòd kwasans ki pi komen pou kiltive kristal SiC. Konpare ak lòt metòd yo, metòd sa a gen mwens bezwen pou ekipman kwasans, yon pwosesis kwasans senp, yon gwo kontwolabilite, rechèch devlopman relativman apwofondi, epi li deja reyalize aplikasyon endistriyèl. Avantaj metòd HTCVD a se ke li ka kiltive waf kondiktif (n, p) ak semi-izolasyon ki gen gwo pite, epi li ka kontwole konsantrasyon dopan an pou konsantrasyon transpòtè nan waf la reglabl ant 3 × 1013 ~ 5 × 1019/cm3. Dezavantaj yo se papòt teknik ki wo ak pati nan mache ki ba. Pandan teknoloji kwasans kristal SiC faz likid la kontinye ap matirite, li pral montre yon gwo potansyèl nan avanse tout endistri SiC a nan lavni epi li gen chans pou l yon nouvo pwen avansman nan kwasans kristal SiC.
Dat piblikasyon: 16 avril 2024