Metòd PVT a, ki gen non konplè li se Transpò Vapè Fizik, se yon metòd komen pou fè kiltivasyon carbure Silisyòm (SiC)kristal anba tanperati ki wo ak presyon ki wo. Prensip debaz li se chofe poud carbure Silisyòm jiska siblimasyon nan yon tanperati ki pi wo pase 2300 ℃ ak nan yon anviwònman ki gen presyon ki ba toupre vakyòm, sa ki fòme yon gaz reyaksyon ki gen konpozan gazez tankou Si, Si2C, ak SiC2. Akòz diferan presyon pasyèl faz gaz konpozan Si ak C ki fòme pa reyaksyon siblimasyon faz solid la, rapò estekiyometrik Si/C a varye ak distribisyon chan tèmik la. Se poutèt sa, li nesesè pou kontwole distribisyon ak transpò konpozan faz gaz yo pou asire yo rive nan pozisyon kristalizasyon espesifik yo nan chanm kwasans lan.
Pou anpeche kristalizasyon faz gaz dezòdone fòme polikristalin Silisyòm kabid, kristal grenn Silisyòm kabid yo mete anlè chanm kwasans lan. Anba aksyon sipèsaturasyon faz gaz la, konpozan faz gaz yo pral depoze sou sifas kristal grenn nan pou fòme monokristal Silisyòm kabid. Tout pwosesis reyaksyon an pran plas nan yon chanm kwasans fèmen, kote tout paramèt sistèm reyaksyon an makonnen youn ak lòt. Nenpòt varyasyon nan kondisyon kwasans lan pral afekte estabilite kwasans monokristal la.
Anplis de sa, diferan estrikti sere kristal monokristal carbure Silisyòm yo, an tèm de oryantasyon kristal yo, mennen nan divès koneksyon atomik ak metòd lyezon, kidonk fòme plis pase 200 fòm kristal izomè carbure Silisyòm. Baryè konvèsyon enèji ant diferan fòm kristal yo trè ba, kidonk transfòmasyon fòm kristal la gen anpil chans rive nan sistèm kwasans monokristal PVT a, sa ki lakòz fòm kristal sib dezòdone ak divès domaj kristalizasyon. Se poutèt sa, li nesesè pou itilize ekipman enspeksyon espesyal pou detekte fòm kristal la ak divès domaj nan lengote kristal la.
Pwosesis preparasyon carbure Silisyòm lan gen egzijans trè wo, sitou manifeste nan aspè sa yo:
- Gen anpil enpurte anviwònman nan pwosesis sentèz poud carbure Silisyòm, sa ki fè li difisil pou jwenn yon poud ki gen gwo pite. Reyaksyon enkonplè ant poud carbure Silisyòm ak poud kabòn kòm sous reyaksyon an gen tandans lakòz yon dezekilib nan rapò Si/C la. Fòm kristal ak gwosè patikil poud carbure Silisyòm apre sentèz la difisil pou kontwole.
- Anba kondisyon tanperati ki wo pi wo pase 2300 ℃ ak prèske vid, carbure Silisyòm sibi yon transfòmasyon "solid-gaz-solid" ak yon pwosesis rekristalizasyon nan yon chanm grafit fèmen. Pwosesis sa a gen yon sik kwasans long, li difisil pou kontwole, epi li gen tandans pou domaj tankou mikrotubil ak enklizyon.
- Karbid Silisyòm gen ladan l plis pase 200 fòm kristal diferan, men pwodiksyon an anjeneral mande yon sèl fòm kristal. Pandan pwosesis kwasans lan, transfòmasyon fòm kristal la gen tandans rive, sa ki lakòz domaj enklizyon plizyè kalite. Pandan pwosesis preparasyon an, li difisil pou kontwole yon sèl fòm kristal espesifik yon fason ki estab, epi baryè konvèsyon enèji ant diferan fòm kristal yo trè ba, sa ki ogmante difikilte pou kontwole. Kontwòl paramèt yo ak rechèch ki gen rapò ak yo pandan peryòd sa a mande gwo depans R&D, ki se tou youn nan rezon ki fè pri karbid Silisyòm konfòm yo wo.
Dat piblikasyon: 3 Jiyè 2025