វត្ថុធាតុដើមធន់នឹងកម្ដៅ C, N, B ទំនើបៗ និងបច្ចេកវិទ្យាខ្ពស់ផ្សេងទៀត កាបូនស៊ីលីកុនដែលរលាយក្នុងសម្ពាធបរិយាកាស មានលក្ខណៈទូលំទូលាយ សន្សំសំចៃ អាចនិយាយបានថាជាខ្សាច់អេមឺរី ឬខ្សាច់ធន់នឹងកម្ដៅ។ កាបូនស៊ីលីកុនសុទ្ធគឺជាគ្រីស្តាល់ថ្លាគ្មានពណ៌។ ដូច្នេះតើរចនាសម្ព័ន្ធសម្ភារៈ និងលក្ខណៈរបស់កាបូនស៊ីលីកុនជាអ្វី?
កាបូនស៊ីលីកុនស៊ីនធ័រក្រោមសម្ពាធបរិយាកាស
រចនាសម្ព័ន្ធសម្ភារៈនៃកាបូនស៊ីលីកុនស៊ីនុសសម្ពាធបរិយាកាស៖
កាបូនស៊ីលីកុនស៊ីនទ័រសម្ពាធបរិយាកាសដែលប្រើក្នុងឧស្សាហកម្មមានពណ៌លឿងខ្ចី បៃតង ខៀវ និងខ្មៅ អាស្រ័យលើប្រភេទ និងមាតិកានៃភាពមិនបរិសុទ្ធ ហើយភាពបរិសុទ្ធគឺខុសគ្នា និងតម្លាភាពគឺខុសគ្នា។ រចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់កាបូនស៊ីលីកុនត្រូវបានបែងចែកជាផ្លាតូញ៉ូមរាងប្រាំមួយពាក្យ ឬរាងពេជ្រ និងផ្លាតូញ៉ូមស៊ីអ៊ីកគូប។ ផ្លាតូញ៉ូមស៊ីអ៊ីកបង្កើតការខូចទ្រង់ទ្រាយជាច្រើនប្រភេទដោយសារតែលំដាប់ជង់ផ្សេងៗគ្នានៃអាតូមកាបូន និងស៊ីលីកុននៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ ហើយការខូចទ្រង់ទ្រាយជាង 70 ប្រភេទត្រូវបានរកឃើញ។ បេតា-ស៊ីស៊ីអាយស៊ីបំលែងទៅជាអាល់ហ្វា-ស៊ីអាយស៊ីលើសពី 2100។ ដំណើរការឧស្សាហកម្មនៃកាបូនស៊ីលីកុនត្រូវបានចម្រាញ់ជាមួយខ្សាច់ក្វាតស៍ដែលមានគុណភាពខ្ពស់ និងកូកាកូឡាប្រេងនៅក្នុងឡចំហាយធន់ទ្រាំ។ ប្លុកកាបូនស៊ីលីកុនចម្រាញ់ត្រូវបានកំទេច ការសម្អាតអាស៊ីត-បាស ការបំបែកម៉ាញេទិក ការត្រួតពិនិត្យ ឬការជ្រើសរើសទឹក ដើម្បីផលិតផលិតផលទំហំភាគល្អិតជាច្រើន។
លក្ខណៈសម្ភារៈនៃកាបូនស៊ីលីកុនស៊ីនធ័រសម្ពាធបរិយាកាស៖
ស៊ីលីកុនកាប៊ីតមានស្ថេរភាពគីមីល្អ ចរន្តកំដៅ មេគុណពង្រីកកំដៅ ធន់នឹងការពាក់ ដូច្នេះបន្ថែមពីលើការប្រើប្រាស់សំណឹក មានការប្រើប្រាស់ជាច្រើន៖ ឧទាហរណ៍ ម្សៅស៊ីលីកុនកាប៊ីតត្រូវបានស្រោបលើជញ្ជាំងខាងក្នុងនៃម៉ាស៊ីនទួរប៊ីន ឬប្លុកស៊ីឡាំងជាមួយនឹងដំណើរការពិសេស ដែលអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពធន់នឹងការពាក់ និងពន្យារអាយុកាល 1 ទៅ 2 ដង។ ផលិតពីវត្ថុធាតុធន់នឹងកំដៅ ទំហំតូច ទម្ងន់ស្រាល កម្លាំងខ្ពស់នៃវត្ថុធាតុធន់នឹងកំដៅកម្រិតខ្ពស់ ប្រសិទ្ធភាពថាមពលគឺល្អណាស់។ ស៊ីលីកុនកាប៊ីតថ្នាក់ទាប (រួមទាំង SiC ប្រហែល 85%) គឺជាសារធាតុបន្សាបអុកស៊ីតកម្មដ៏ល្អឥតខ្ចោះសម្រាប់បង្កើនល្បឿនផលិតដែកថែប និងងាយស្រួលគ្រប់គ្រងសមាសធាតុគីមីដើម្បីបង្កើនគុណភាពដែកថែប។ លើសពីនេះ ស៊ីលីកុនកាប៊ីតស៊ីនធ័រសម្ពាធបរិយាកាសក៏ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការផលិតគ្រឿងបន្លាស់អគ្គិសនីនៃដំបងកាបូនស៊ីលីកុនផងដែរ។
កាបូនស៊ីលីកុនមានភាពរឹងខ្លាំង។ ភាពរឹងរបស់ម៉ូសគឺ 9.5 ដែលជាប់ចំណាត់ថ្នាក់លេខពីរបន្ទាប់ពីពេជ្ររឹងរបស់ពិភពលោក (10) គឺជាស៊ីមីកុងដុកទ័រដែលមានចរន្តកំដៅល្អឥតខ្ចោះ អាចទប់ទល់នឹងអុកស៊ីតកម្មនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ កាបូនស៊ីលីកុនមានប្រភេទគ្រីស្តាល់យ៉ាងហោចណាស់ 70 ប្រភេទ។ កាបូនផ្លាតូញ៉ូម-ស៊ីលីកុនគឺជាអ៊ីសូមឺរទូទៅដែលបង្កើតនៅសីតុណ្ហភាពលើសពី 2000 ហើយមានរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ឆកោន (ស្រដៀងនឹងវើតហ្ស៊ីត)។ កាបូនស៊ីលីកុនស៊ីនធ័រក្រោមសម្ពាធបរិយាកាស
ការអនុវត្តស៊ីលីកុនកាប៊ីតក្នុងឧស្សាហកម្មស៊ីមីកុងដុកទ័រ
ខ្សែសង្វាក់ឧស្សាហកម្មស៊ីមីកុងដុកទ័រស៊ីលីកុនកាបៃភាគច្រើនរួមមានម្សៅស៊ីលីកុនកាបៃដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ ស្រទាប់គ្រីស្តាល់តែមួយ សន្លឹកអេពីតាក់ស៊ី គ្រឿងបន្លាស់ថាមពល ការវេចខ្ចប់ម៉ូឌុល និងកម្មវិធីស្ថានីយ។
១. ស្រទាប់គ្រីស្តាល់តែមួយ ស្រទាប់គ្រីស្តាល់តែមួយ គឺជាសម្ភារៈទ្រទ្រង់ស៊ីមីកុងដុកទ័រ សម្ភារៈដែលដឹកនាំចរន្ត និងស្រទាប់លូតលាស់អេពីតាក់ស៊ី។ បច្ចុប្បន្ន វិធីសាស្ត្រលូតលាស់នៃគ្រីស្តាល់តែមួយ SiC រួមមាន វិធីសាស្ត្រផ្ទេរចំហាយរូបវន្ត (វិធីសាស្ត្រ PVT) វិធីសាស្ត្រដំណាក់កាលរាវ (វិធីសាស្ត្រ LPE) និងវិធីសាស្ត្រដាក់ចំហាយគីមីសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (វិធីសាស្ត្រ HTCVD)។ កាបូនស៊ីលីកុនស៊ីនធឺរក្រោមសម្ពាធបរិយាកាស
2. សន្លឹក Epitaxial សន្លឹក Epitaxial ស៊ីលីកុនកាបូអ៊ីដ សន្លឹកស៊ីលីកុនកាបូអ៊ីដ ខ្សែភាពយន្តគ្រីស្តាល់តែមួយ (ស្រទាប់ Epitaxial) ដែលមានទិសដៅដូចគ្នានឹងគ្រីស្តាល់ស្រទាប់ខាងក្រោម ដែលមានតម្រូវការជាក់លាក់សម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនកាបូអ៊ីដ។ នៅក្នុងកម្មវិធីជាក់ស្តែង ឧបករណ៍ពាក់កណ្តាលចម្លងចរន្តធំទូលាយស្ទើរតែទាំងអស់ត្រូវបានផលិតនៅក្នុងស្រទាប់ Epitaxial ហើយបន្ទះឈីបស៊ីលីកុនខ្លួនឯងត្រូវបានប្រើជាស្រទាប់ខាងក្រោមតែប៉ុណ្ណោះ រួមទាំងស្រទាប់ខាងក្រោមនៃស្រទាប់ Epitaxial GaN។
៣. ម្សៅស៊ីលីកុនកាប៊ីតភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ ម្សៅស៊ីលីកុនកាប៊ីតភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់គឺជាវត្ថុធាតុដើមសម្រាប់ការលូតលាស់គ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនកាប៊ីតតែមួយដោយវិធីសាស្ត្រ PVT ហើយភាពបរិសុទ្ធនៃផលិតផលប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ទៅលើគុណភាពការលូតលាស់ និងលក្ខណៈអគ្គិសនីនៃគ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនកាប៊ីតតែមួយ។
៤. ឧបករណ៍ផ្គត់ផ្គង់ថាមពលនេះគឺជាថាមពលកម្រិតធំទូលាយដែលផលិតពីវត្ថុធាតុស៊ីលីកុនកាបូអ៊ីដ ដែលមានលក្ខណៈនៃសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ប្រេកង់ខ្ពស់ និងប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ យោងតាមទម្រង់ប្រតិបត្តិការរបស់ឧបករណ៍ ឧបករណ៍ផ្គត់ផ្គង់ថាមពល SiC ភាគច្រើនរួមបញ្ចូលឌីយ៉ូដថាមពល និងបំពង់ប្តូរថាមពល។
៥. ស្ថានីយ នៅក្នុងកម្មវិធីស៊ីមីកុងដុកទ័រជំនាន់ទីបី ស៊ីមីកុងដុកទ័រស៊ីលីកុនកាបៃមានគុណសម្បត្តិនៃការបំពេញបន្ថែមដល់ស៊ីមីកុងដុកទ័រហ្គាលីញ៉ូមនីទ្រីត។ ដោយសារតែប្រសិទ្ធភាពបំលែងខ្ពស់ លក្ខណៈកំដៅទាប ទម្ងន់ស្រាល និងគុណសម្បត្តិផ្សេងទៀតនៃឧបករណ៍ SiC តម្រូវការរបស់ឧស្សាហកម្មបន្តកើនឡើង ហើយមាននិន្នាការក្នុងការជំនួសឧបករណ៍ SiO2។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ១៦ ខែមិថុនា ឆ្នាំ ២០២៣