Kedu ihe bụ ọkụ kristal silicon carbide (SiC) nke na-eto eto?

SiCnwere njirimara nke nnukwu bandgap, oke okpomọkụ conductivity, oke ike ubi mgbawa dị oke mkpa, na oke ọsọ njupụta elektrọn. Ọ nwere ike imezu ihe achọrọ maka ngwa n'okpuru oke okpomọkụ, oke nrụgide, oke ugboro, na oke ike. Enwere ike iji ya mee ihe nke ọma na ụgbọ ala ike ọhụrụ, fotovoltaics, njikwa ụlọ ọrụ mmepụta ihe, nkwukọrịta ugboro redio na mpaghara ndị ọzọ. Site na mmepe ngwa ngwa nke ụlọ ọrụ ndị metụtara ya, ahịa semiconductor nke ọgbọ nke atọ nke silicon carbide nọchitere anya ewebatala ohere ọhụrụ.

Mmụba kristal bụ njikọ dị mkpa nke mmepụta ihe mkpuchi silicon carbide, akụrụngwa bụ isi bụ ọkụ kristal. Dịka ọ dị na ọkụ kristal silicon-grade kristal na-eto eto, nhazi ọkụ ahụ adịghị oke mgbagwoju anya. Ọ bụ isi ihe mejupụtara ya bụ ahụ ọkụ, sistemụ kpo oku, usoro nnyefe coil, sistemụ nnweta na nha vacuum, sistemụ ụzọ gas, sistemụ oyi, sistemụ njikwa, wdg. Ọnọdụ okpomọkụ na usoro na-ekpebi ihe ngosi dị mkpa nke ịdị mma kristal silicon carbide, nha, conductivity na ihe ngosi ndị ọzọ dị mkpa.

Ⅰ. Ihe isi ike dị na teknụzụ uto kristal silicon carbide

Okpomọkụ nke uto kristal silicon carbide dị oke elu ma enweghị ike inyocha ya, yabụ isi ihe isi ike dị na usoro ahụ n'onwe ya:

(1)Ihe isi ike n'ịchịkwa ubi okpomọkụ: Nleba anya nke oghere okpomọkụ dị elu mechiri emechi siri ike ma ghara ịchịkwa ya. N'adịghị ka ngwa mmepe kristal nke dabeere na silicon ọdịnala, nke nwere oke akpaaka na usoro uto kristal enwere ike ịhụ, jikwaa ma gbanwee, kristal silicon carbide na-eto n'ime oghere mechiri emechi n'ebe okpomọkụ dị elu karịa 2,000°C, a kwesịkwara ijikwa okpomọkụ uto ahụ nke ọma n'oge mmepụta, nke na-eme ka njikwa okpomọkụ sie ike;

(2)Ihe isi ike n'ịchịkwa ụdị kristal ahụ: Micropipes, polymorphic inclusions, dislocations na ntụpọ ndị ọzọ na-adịkarị mfe ime n'oge usoro uto, ha na-emetụta ma na-agbanwe ibe ha. Micropipes (MP) bụ ntụpọ ụdị site na ụdị nke nwere nha nke ọtụtụ microns ruo iri microns, nke bụ nnukwu ntụpọ nke ngwaọrụ. Kristal silicon carbide otu nwere ihe karịrị ụdị kristal 200 dị iche iche, mana naanị obere nhazi kristal ole na ole (Ụdị 4H) bụ ihe ndị e ji semiconductor mee maka mmepụta. Mgbanwe ụdị kristal na-adịkarị mfe ime n'oge usoro uto, na-ebute ntụpọ nke itinye polymorphic. Ya mere, ọ dị mkpa ijikwa paramita dịka nha silicon-carbon, gradient okpomọkụ uto, ọnụego uto kristal, na nrụgide mmiri gas.

Tinyere nke ahụ, enwere mgbanwe okpomọkụ n'ọhịa okpomọkụ nke uto kristal silicon carbide otu, nke na-eduga na nrụgide dị n'ime obodo na mwepụ nke ihe ndị na-esi na ya apụta (nkwụsị basal plane BPD, mwepụ nke skru TSD, mwepụ nke edge TED) n'oge usoro uto kristal, si otú a na-emetụta ogo na arụmọrụ nke epitaxy na ngwaọrụ ndị na-esote.

(3)Njikwa ọgwụ doping siri ike: A ghaghị ịchịkwa ntinye nke ihe ndị na-adịghị ọcha dị n'èzí iji nweta kristal na-eduzi ya nke nwere doping ntụziaka;

(4)Ọganihu nwayọ nwayọ: Ọganihu nke silicon carbide na-adị nwayọ nwayọ.ihe ndị e ji silik meeNaanị ụbọchị atọ ka ọ ga-eto ka ọ bụrụ mkpanaka kristal, ebe mkpara kristal silicon carbide chọrọ ụbọchị asaa. Nke a na-eduga n'ịdị mma mmepụta nke silicon carbide n'ụzọ ebumpụta ụwa na oke mmepụta.

N'aka nke ọzọ, paramita nke uto epitaxial silicon carbide na-achọsi ike nke ukwuu, gụnyere ike ikuku nke akụrụngwa, nkwụsi ike nke nrụgide gas na ụlọ mmeghachi omume, njikwa ziri ezi nke oge mmalite gas, izi ezi nke oke gas, na njikwa siri ike nke okpomọkụ nkwụnye. Karịsịa, site na mmezi nke ọkwa voltaji iguzogide ngwaọrụ ahụ, ihe isi ike nke ijikwa paramita isi nke wafer epitaxial amụbaala nke ukwuu.

Tinyere nke a, site na mmụba nke ọkpụrụkpụ nke oyi akwa epitaxial, otu esi achịkwa otu ihe mgbochi ahụ ma belata njupụta ntụpọ ebe ị na-ahụ na ọkpụrụkpụ ahụ aghọwo ihe ịma aka ọzọ dị mkpa. Na sistemụ njikwa eletriki, ọ dị mkpa ijikọta sensọ na ihe na-eme ihe dị elu iji hụ na enwere ike ịhazi paramita dị iche iche nke ọma ma kwụsie ike. N'otu oge ahụ, nhazi nke algọridim njikwa dịkwa oke mkpa. Ọ dị mkpa ka ọ nwee ike ịgbanwe atụmatụ njikwa n'oge dị adị dịka akara nzaghachi si dị iji gbanwee na mgbanwe dị iche iche nauto epitaxial nke silicon carbideusoro.

Ⅱ. Isi ihe isi ike dị na imepụta ihe ndị e ji silicon carbide mee:

1. Okpomọkụ uto ya karịrị 2000℃, nke dị okpukpu abụọ karịa nke silicon.

2. Ọkpụrụkpụ nke mkpara kristal ahụ dị obere n'oge uto kristal ahụ, mkpara kristal silicon carbide nke dị sentimita 2 na-etokwa n'ime ụbọchị asaa.

3. Ihe achọrọ maka ụdị kristal dị elu, e nwekwara naanị ole na ole kabọd silicon otu kristal nwere nhazi kristal.

4. Ịcha akwa dị oke njọ, silicon carbide nwekwara nnukwu ike.

Na nchịkọta, ọnụ ahịa oge dị oke ọnụ na teknụzụ nhazi dị mgbagwoju anya na-ekpebi ọnụ ahịa dị elu nke ihe ndị e ji silicon carbide mee, nke na-egbochi ojiji nke silicon carbide.

III. Nkewa nke ọkụ kristal na-eto

Dịka ụzọ dị iche iche esi ekpo ọkụ, enwere ike kewaa ọkụ kristal n'ụdị induction na ụdị iguzogide. Ugbu a, ọtụtụ akụrụngwa dị n'ahịa bụ ụdị induction, nke nwere uru dị ka ọnụ ala dị ala, nhazi dị mfe, mmezi dị mma na arụmọrụ okpomọkụ dị elu. Agbanyeghị, n'ihi mmetụta induction electromagnetic, a na-ejikọ okpomọkụ axial na okpomọkụ radial nke induction kpo oku, ọ gaghị ekwe omume ịtụle ma ọsọ uto kristal na ịdị mma uto kristal.

Ikpo okwute okpomọkụ nke na-eguzogide okpomọkụ nwere ike ijikwa okpomọkụ axial na okpomọkụ radial nke ọma, nke na-enyere aka itolite kristal buru ibu ma na-eme ka ọnụego uto kristal dịkwuo mma. Ọ bụ otu n'ime ngwọta maka uto kristal silicon carbide nke dị sentimita asatọ n'ọdịnihu dị elu.

Ntụnyere n'etiti usoro induction na usoro iguzogide: