Metode PVT, sing jeneng lengkapé yaiku Transportasi Uap Fisik, minangka metode umum kanggo nuwuhake silikon karbida (SiC)kristal ing suhu dhuwur lan tekanan dhuwur. Prinsip dhasaré yaiku manasi bubuk silikon karbida nganti sublimasi ing suhu ndhuwur 2300℃ lan ing lingkungan tekanan rendah cedhak karo vakum, mbentuk gas reaksi sing ngandhut komponen gas kayata Si, Si2C, lan SiC2. Amarga tekanan parsial fase gas sing béda saka komponen Si lan C sing dibentuk déning reaksi sublimasi fase padat, rasio stoikiometri Si/C béda-béda karo distribusi medan termal. Mulane, perlu kanggo ngontrol distribusi lan transportasi komponen fase gas kanggo mesthekake yen tekan posisi kristalisasi tartamtu ing ruang pertumbuhan.
Kanggo nyegah kristalisasi fase gas sing ora teratur supaya ora mbentuk silikon karbida polikristalin, kristal wiji silikon karbida diselehake ing sisih ndhuwur ruang pertumbuhan. Ing sangisore penggerak supersaturasi fase gas, komponen fase gas bakal ngendap ing permukaan kristal wiji kanggo mbentuk kristal tunggal silikon karbida. Kabeh proses reaksi ditindakake ing ruang pertumbuhan sing ditutup, ing ngendi kabeh parameter sistem reaksi digandhengake karo siji liyane. Sembarang fluktuasi ing kondisi pertumbuhan bakal mengaruhi stabilitas pertumbuhan kristal tunggal.
Kajaba iku, struktur kristal tunggal silikon karbida sing rapet lan beda-beda ing babagan orientasi kristal nyebabake macem-macem metode sambungan lan ikatan atom, saengga mbentuk luwih saka 200 bentuk kristal isomer silikon karbida. Hambatan konversi energi antarane bentuk kristal sing beda-beda sithik banget, mula transformasi bentuk kristal kemungkinan gedhe kedadeyan ing sistem pertumbuhan kristal tunggal PVT, sing nyebabake bentuk kristal target sing ora teratur lan macem-macem cacat kristalisasi. Mulane, perlu nggunakake peralatan inspeksi khusus kanggo ndeteksi bentuk kristal lan macem-macem cacat ingot kristal.
Proses persiapan silikon karbida nduweni syarat sing dhuwur banget, utamane diwujudake ing aspek ing ngisor iki:
- Ana akeh rereged lingkungan ing proses sintesis bubuk silikon karbida, saengga angel entuk bubuk kanthi kemurnian dhuwur. Reaksi sing ora lengkap antarane bubuk silikon lan bubuk karbon minangka sumber reaksi cenderung nyebabake ketidakseimbangan ing rasio Si/C. Wangun kristal lan ukuran partikel bubuk silikon karbida sawise sintesis angel dikontrol.
- Ing kahanan suhu dhuwur ing ndhuwur 2300℃ lan cedhak karo vakum, silikon karbida ngalami transformasi "padhet-gas-padhet" lan proses rekristalisasi ing ruang grafit sing ditutup. Proses iki nduweni siklus pertumbuhan sing dawa, angel dikontrol, lan rentan cacat kayata mikrotubulus lan inklusi.
- Silikon karbida kalebu luwih saka 200 wujud kristal sing beda-beda, nanging produksi biasane mung mbutuhake siji wujud kristal. Sajrone proses pertumbuhan, transformasi wujud kristal rawan kedadeyan, sing nyebabake cacat inklusi multitipe. Sajrone proses persiapan, angel ngontrol kanthi stabil siji wujud kristal tartamtu, lan alangan konversi energi antarane wujud kristal sing beda-beda sithik banget, sing nambah kesulitan kontrol. Kontrol parameter lan riset sing gegandhengan sajrone periode iki mbutuhake biaya R&D sing gedhe banget, sing uga dadi salah sawijining alesan kanggo biaya silikon karbida sing cocog.
Wektu kiriman: 03-Jul-2025